دراسة الخصائص الفيزيائية والبنيوية والبصرية للزجاج الفوسفاتي المطعم بــالسماريوم والمنغنيز

Abstract

"تهدف هذه الدراسة إلى تحضير زجاج فوسفاتي مطعّم بأيونات السماريوم (Sm³⁺) وجسيمات المنغنيز النانوية (Mn)، ودراسة تأثير التطعيم الثنائي على خصائصه البنيوية والفيزيائية والبصرية. تم تحضير العينات بطريقة الصهر والتبريد السريع وتوصيفها باستخدام تقنيات XRD وFTIR وUV-Visible أظهرت نتائج XRD احتفاظ جميع العينات بطبيعتها غير المتبلورة، بينما كشفت تحاليل FTIR عن حدوث تغيرات في البنية المحلية للشبكة الفوسفاتية نتيجة إضافة المنغنيز. كما بينت الدراسة الفيزيائية تأثر الكثافة والحجم المولي بتركيز المنغنيز، مما يدل على إعادة تنظيم البنية الزجاجية. أظهرت النتائج البصرية زيادة في فجوة الطاقة البصرية وانخفاضًا في طاقة أورباخ، مما يشير إلى تحسن انتظام الشبكة وانخفاض العيوب البنيوية، وتؤكد هذه النتائج فعالية التطعيم المشترك بالسماريوم والمنغنيز في تحسين خصائص الزجاج الفوسفاتي وتعزيز إمكانياته في التطبيقات الضوئية والفوتونية. ""This study aims to prepare phosphate glass co-doped with samarium ions (Sm3+) and manganese nanoparticles (Mn), and to investigate the effect of dual doping on its structural, physical, and optical properties. Samples were prepared by the melt-quenching method and characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and UV–Visible spectroscopy. XRD results indicated that all samples retained their amorphous nature, while FTIR analyses revealed modifications in the local structure of the phosphate network following manganese addition. Physical investigations showed that density and molar volume were influenced by manganese concentration, reflecting reorganization of the glass network Optical results demonstrated an increase in the optical band gap and a decrease in Urbach energy, indicating improved network ordering and a reduction of structural defects. These findings confirm the effectiveness of co-doping with samarium and manganese in enhancing the properties of phosphate glass and strengthening its potential for photonic and optical applications "