Phosphotelluritgläser : Teil 2. 31P-NMR-Untersuchungen an Gläsern des Systems BaO-P2O5-TeO2 bei 109,3 MHz

Abstract

There are partially large glass forming regions in phosphotellurite systems. The glasses are characterized by a high refractive index, small crystallisation behaviour and an improved transmission in the short wavelength region compared with pure tellurite glasses. With the aid of 31P-NMR measurements detailed results on the structure of glasses in the short range order (SRO) could be received in the ternary System BaO-P2O5-TeO2. The studies based on 31P-broad line (BL)-NMR- and 31P-Fourier transform (FT)-MAS-NMR spectra of a number of crystalline phosphates and phosphotellurites (IV) with a well known structure and theoreticahy considerations on the relationship between bounding behaviour and 31P-screening parameters in (PO4) groups. 31P-BL-fit analysis could be performed with a set of parameters of differently bounded phosphate groups. These lead to a designation of different structure groups, their relative fraction and dependence on the composition of the glasses by different cuts of composition. Beside of the (PO4) connections in crystalline phosphates and pure phosphate glasses could be detected also structure groups with covalent Te—O—Ρ bonds. Dans les systemes phosphotellurites on rencontre des domaines de vitrification etendus. Les verres sont caracterises par des indices de refraction eleves, une faible tendance à la cristallisation et une transmission amelioree dans le domaine des courtes longueurs d'ondes du visible par rapport aux verres de tellurite purs. Des resultats detailles sur la structure des verres dans le domaine d'ordre proche ont pu etre obtenus avec des mesures de spectres RMN de 31P dans le champ magnetique eleve Bq = 6,35 T ) . Cette etude est basee sur les spectres RMN à large raie de 31P et les spectres RMN de 31P avec rotation de l'echantillon suivant l'angle magique et transformation de Fourier d'un nombre de phosphates connus en chimie cristalline et de phosphotellurites (IV), ainsi que de relations qui en decoulent entre des rapports de liaison et des parametres ecran de 31P de groupements (PO4). On a pu, à l'aide d'un programme de calcul performant, faire une analyse precise des spectres RMN à large raie de 31P des verres et ainsi determiner les groupements structuraux differencies, leur proportion relative et leur Variation en fonction de la composition des verres sur differents diagrammes partiels. En plus des associations (PO4) trouvees dans les phosphates cristallins et les verres de phosphates purs, on a pu deceler egalement des groupements structuraux avec des haisons covalentes Te-O-P. In Phosphotelluritsystemen treten z. T. ausgedehnte Glasbildungsbereiche auf. Die Gläser sind durch hohe Brechzahlen, geringe Kristallisationsneigung und eine verbesserte Transmission im kurzwelligen VIS-Spektralbereich gegenüber den reinen Telluritgläsern charakterisiert. Mit 31P-NMR-Messungen im hohen Magnetfeld (B0 = 6,35 T) konnten im ternären System BaO-P2O5-TeO2 detaillierte Ergebnisse über den Aufbau der Gläser im Nahordnungsbereich erhalten werden. Die Grundlagen der Untersuchungen bildeten 31P-Breitlinien(BL)-NMR- und 31P-Fourier-Transformations(FT)-MAS-NMR-Spektren einer Anzahl kristallchemisch aufgeklärter Phosphate und Phosphotellurite (IV) sowie daraus abgeleiteter Zusammenhänge zwischen Bindungsverhältnissen und 31P-Abschirmparametern von (PO4)-Gruppen. Mit Hilfe eines leistungsfähigen Rechnerprogramms war eine genaue Analyse der 31P-BL-NMR-Spektren der Gläser und damit die Bestimmung differenzierter Strukturgruppen, ihrer relativen Anteile und deren Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Gläser auf verschiedenen Zusammensetzungsschnitten möglich. Neben den in kristallinen Phosphaten und reinen Phosphatgläsern gefundenen (PO4)-Verknüpfungen konnten auch Baugruppen mit kovalenten Te-O-P-Bindungen nachgewiesen werden.