Neue, auf Seltenerd-dotierten Oxyfluorid-Gläsern und -Keramiken basierende optische Materialien: Strukturelle Untersuchungen mit Magnetresonanzmethoden

• Antragsteller: Professor Dr. Hellmut Eckert; Professor Dr. Michael Ryan Hansen; Professor Dr. Leo van Wüllen
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 413550885

Die Entwicklung neuer Seltenerd-dotierter Kristalle, Gläser und Keramiken hoher optischer Qualität als Lasermaterialien bildet einen besonders aktiven Zweig der aktuellen Materialforschung. Um ein Design von Materialien mit optimierten Emissionseigenschaften zu ermöglichen, bedarf es einer detaillierten Kenntnis der strukturellen Merkmale auf atomarem Level. Dazu gehören die lokale Bindungssituation des Seltenerd-Ions und dessen zweite Koordinationssphäre, das Ausmaß der Clusterung dieser Ionen und deren Verteilung auf die unterschiedlichen Mikro- und Nano-Phasen in den resultierenden Komposit-Materialien. Das Projekt setzt sich das Ziel, ein grundlegendes Verständnis der spektroskopischen und photophysikalischen Eigenschaften solcher Materialien, dessen Struktur mit Hilfe von NMR- und EPR-Methoden aufgeklärt werden soll, zu erlangen. Dabei stehen Fluoroaluminat-, Fluoridphosphat- und Fluoridtellurit-Gläser im Zentrum der Untersuchungen. Zur Erreichung der Ziele gilt es, eine umfassende Festkörper-NMR- und EPR-Strategie zu entwickeln und zur Charakterisierung der lokalen Umgebungen der Emitter-Ionen einzusetzen. Die so erhaltenen strukturellen Informationen und deren Korrelation mit den optischen Eigenschaften der untersuchten Materialien sollen dann dabei helfen, neue Designstrategien für Hochleistungslasermaterialien zu entwickeln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: China
• Kooperationspartner: Professor Dr. Long Zhang