磁光玻璃开题报告

1、毕业设计(论文)开题报告题 目: 高折射率磁光TeO2-PbO-Co3O4 玻璃的制备和表征 院系名称： 材料科学与工程 专业班级： 无机1201 学生姓名： 田 椗 学 号： 201226910106 指导教师： 陈秋玲 教师职称： 教授 2014年 3 月 18 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它

2、纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）。4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2006年11月20日”或“2006-11-30”。毕业设计（论文）开题报告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写20004000字左右的文献综述：文 献 综 述1.课题意义玻璃不仅是一种透明材料，且具有独特的透明性。在我们的生活中各种不同领域发挥着

3、重要的作用。它功能丰富，无论是用于居室或建筑设计，还是用于工业、军事、国防科研、能源生产、生态环境、现代通讯技术，其他材料都不能像玻璃这样用途广泛。目前在国际上，对玻璃与玻璃制品改变了过去的分类方法，基本上可分为传统玻璃和新玻璃两大类。传统玻璃是指与传统产业相对应的玻璃材料和产品。主要包括以下两大类：（1） 平板玻璃它包括深加工玻璃制品、建筑构件与制品；（2） 日用玻璃主要包含有瓶罐玻璃、器皿玻璃、仪器玻璃、光学玻璃、电子玻璃与电真空玻璃、玻璃纤维与玻璃棉、玻璃复合材料等。传统玻璃的主要性质指标为：密度、机械性质（抗压、抗折和抗弯强度、断裂能、应力强度因子、弹性模量、泊松比）、光学性质（折射率

4、、中部色散、相对部分色散、可见光红外紫外透过率、发射率、色差）、热学性质(线膨胀系数耐急冷急热性、热容、比热、导热系数、传热系数、热绝缘系数、热扩散率)、电学性质（电导率、表面电导率、介电常数、介电损失）。新玻璃是指与新经济相对应的玻璃材料与产品。新经济下的新玻璃范畴包括：（1） 光电子信息玻璃材料（如非线性光学玻璃、发光玻璃、红外玻璃、激光玻璃、光电功能玻璃、圣光功能玻璃、磁光玻璃、玻璃磁盘、光记录基片玻璃、光掩模用玻璃）；（2） 生物与医用玻璃材料（微生物载体微孔玻璃、硬组织相容材料人造骨与种植牙、药物传递材料等）；（3） 能源玻璃材料（太阳能光电池复合玻璃窗、玻璃薄膜电池）、智能玻璃材料

5、（智能玻璃窗）；（4） 生态环境材料(光催化降解自洁玻璃、环境净化用玻璃材料、抗菌玻璃材料、森林功能玻璃材料、吸收噪音玻璃)；（5） 纳米相玻璃材料(零维的原子团簇和纳米微粒、一维调制纳米多层膜、而为调制的纳米颗粒膜涂层和三维调制的纳米相玻璃材料)等。另外，新玻璃材料中不少采用与传统玻璃不同的 非氧化物成分系统，如氮氧化物、硫系化合物、卤化物、硫系化合卤化物系统、过渡元素与稀土元素等，以满足其特殊性质的要求。新玻璃制备厂采用气相沉积、液相合成、溶胶凝胶、激光熔融、等离子喷射、压延急冷、离子注入等与传统玻璃不同的制备方法。光电子信息玻璃材料在当今国际新玻璃范畴包括面十分广泛，它是用于信息技术的材

6、料和元件。主要有如下品种：（1）信息处理用玻璃如掺杂半导体量子阱、量子线和量子点玻璃材料等。（2）信息传递用玻璃如石英玻璃光纤、氟化物玻璃光纤、硫化物玻璃光纤、掺杂稀土元素玻璃光纤放大器等。（3）信息存储用玻璃如掺锗与非掺锗玻璃光纤栅、硫系玻璃储存薄膜、磁盘和光盘玻璃基板。（4）信息显示用玻璃如等离子显示器（PDP）用基板个低熔点玻璃、液晶显示妻（LCD）用玻璃基板、阴极射线管（CRT）用玻璃屏和锥等。（5）信息传感器用玻璃如声光玻璃、磁光玻璃、电光玻璃等。（6）非线性光学玻璃如半导体掺杂与金属微粒掺杂非线性光学玻璃等。（7）激光玻璃如固体激光器玻璃、纤维激光器和放大器玻璃。另外还包括有：CD

7、玻璃（玻璃光盘）、HDMD（PC用玻璃磁盘）、STN（超扭曲向列型）液晶显示器玻璃、TFT薄膜液晶显示器玻璃、PDP等离子显示板、ELD场致发光显示板、VFD真空荧光显示板、TCD热致变色调光玻璃、DPS微粒子分极配向玻璃、BM彩色滤光玻璃。而我们实验所要制备的是光电子信息玻璃材料中的一种，高折射率磁光TeO2-PbO-Co3O4玻璃，同时测试其表征磁光玻璃又叫法拉第旋光玻璃，是近几十年来新发展起来的一种透明磁光功能材料，当偏振光通过带有磁场的玻璃时，光的偏振面发生旋转。因其光学性能好、磁光性能优异可用于制作光线隔离器、磁光调制器、磁光开关等功能器件，在航空、军事、制导、卫星控制等领域有着广泛

8、的应用。磁光玻璃是在基质玻璃中掺入重金属离子和稀土离子制成。重金属离子含量高的玻璃称之为逆磁性磁光玻璃，在外加螺线管磁场下偏振光的偏振面发生正向旋转；掺入稀土离子的玻璃称之为顺磁性磁光玻璃，在外加螺线管磁场下偏振光的偏振面发生反向偏转。一般情况下掺入离子具有很大的原子磁矩和分子磁矩，所以磁光玻璃具有较大的磁致旋光效应，而且磁光玻璃制备工艺简单，容易成型，透光性好，可获得大体积、形状各异的磁光器件，所以发展前景广阔。 。2. 磁光玻璃发展趋势目前，磁光玻璃的发展方向及特点主要表现在以下几个方面： （1）提高玻璃的费尔德常数 磁光玻璃的一个重要性能指标是 Verdet 常数，Verdet 常数越大

9、，玻璃的磁致旋光效应越明显，偏振光的偏转角越大。以下两方面因素影响逆磁性磁光玻璃Verdet 常数：一是提高玻璃的抗磁化率。玻璃中具有饱和电子层结构的重金属离子的含量越高，那么玻璃的抗磁化率越高；另一方面，不同重金属离子的抗磁化率不同，需要将抗磁化率较高的氧化物加入到玻璃中。从这两方面来提高玻璃的抗磁化率，从而增大逆磁性玻璃的Verdet 常数。二是玻璃体系的选择，由于重金属离子半径大，配位数低，导致重金属离子含量高的玻璃强度低，熔制过程中易出析晶、分相，导致玻璃性能差，限制其应用，从而要选择重金属含量高的体系来制备磁光玻璃。因此，在提高玻璃整体抗磁化率水平的同时要改善玻璃的其它性能，得到综合

10、性能优异的玻璃。 (2)改善玻璃制备工艺 重金属离子含量高的磁光玻璃熔制工艺简单，但在熔制过程中易出现挥发、结石、气泡等各种缺陷；在成型-退火过程中温度制度的不合理会导致玻璃析晶、失透，以及强度降低，这种强度的降低不会在退火的过程中完全消除；此外，玻璃在熔制过程中会对坩埚造成一定程度的侵蚀，导致玻璃熔体遭到污染。因此，开展磁光玻璃制备工艺的研究，降低重金属挥发量，提高玻璃的综合性能具有重要意义。参考文献1王顺逆.高性能逆磁性磁光玻璃的制备极其性能研究陕.西科技大学,20132李靖，欧阳雪琼，卢安贤.磁光玻璃的研究进展J.材料导报，20083殷海荣，汪涛，董继先.Tb3+/Dy3+共掺杂磁光玻璃

11、的制备及性能研究J.材料导报，2010,29（11）：61-64.4Mavroides J G.Optical Properties of Solids.1st Edition.Amsterdam:North Holland Publishing Co.,1972.3515周蓓明,王标,毛涵芬等.TG28 磁光玻璃 .中国激光,1996 ,23:8576Tan C Z,Arndt J.Faraday effect in TiO2 -SiO2 glasses.Non-Cryst Solids , 1997 ,222:3917祈学孟,盛根强,张邦录等.高Verdet常数Tb3+铝硼硅酸盐玻璃.光子

12、学报,1993,22(1):858邹快盛，李玮楠,陆敏等.一种磁旋光玻璃及其制备工艺.CN Pat, 200610041651.0.20079徐时清，杨中民，戴世勋，等.Tb+掺杂Faraday 磁光玻璃的研究进展J.硅酸盐学报，2003，31（6）：376-380. 10 黄海,卜胜利.磁光玻璃磁致旋光效应的研究J. 应用光学. 2004(04)11 底楠,赵建林,姜亚军,杨德兴,张浩,邹快盛,韩宗虎,陈林峰.顺磁性铽玻璃法拉第效应温度特性实验研究J. 光子学报. 2006(11) 12 刘雪敬,邓再德,英廷照,杨钢锋,印冰.BaO-TiO2-SiO2系统高折射率光学玻璃J. 玻璃与搪瓷.

13、2006(01) 13徐美君；世界玻璃的分类（1）知识讲座 （2008年07期）14徐美君；世界玻璃的分类（1）知识讲座 （2008年07期）15Yinlan Ruan Ruth A.Jarvis Andrei V. Rode Steve Madden and Barry Luther-Davies strong>.Wavelength dispersion of Verdet constants in chalcogenide glasses for magneto-optical waveguide devices. Optics Communication . 200516 祁学孟

14、,盛根强,张邦录,程锋华.高Verdet常数的Tb3+铝硼硅酸盐玻璃J. 光子学报. 1993(01)17 张明熹,李锋锋,张林,沈毅,Charles Christopher Sorrell.ZnO-B2O3-SiO2玻璃红外光谱的研究J. 硅酸盐通报. 2009(05)18 刘雪敬,邓再德,英廷照,杨钢锋,印冰.BaO-TiO2-SiO2系统高折射率光学玻璃J. 玻璃与搪瓷. 2006(01) 19毕业设计（论文）开题报告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：2.1本课题要研究的问题近年来，由于通信技术和制导技术的快速发展，对磁光材料的性能要求也越来越高，因此磁光材料的开发备受关注，尤其是磁光玻璃的研制。各国科研工作者对磁光玻璃进行了深入的研究，从理论分析到实际制备都取得了丰硕的成果，开发出了一系列磁光玻璃，尤其是Verdet 常