New glasses in the MNbOF 5 -BaF 2 -InF 3  (M–Mn, Cd, Zn) systems

L. N. Ignatieva; Игнатьева Л. Н.; N. N. Savchenko; Савченко Н. Н.; Yu. V. Marchenko; Марченко Ю. В.; V. А. Mashchenko; Мащенко В. А.; S. A. Sarin; Сарин С. А.

doi:10.31857/S0869769824060125

New glasses in the MNbOF₅-BaF₂-InF₃ (M–Mn, Cd, Zn) systems

Authors: Ignatieva L.N.¹, Savchenko N.N.¹, Marchenko Y.V.¹, Mashchenko V.А.¹, Sarin S.A.¹
Affiliations:
1. Institute of Chemistry, FEB RAS
Issue: No 6 (2024)
Pages: 187-202
Section: Chemical sciences. Advanced inorganic materials
URL: https://freezetech.ru/0869-7698/article/view/677452
DOI: https://doi.org/10.31857/S0869769824060125
EDN: https://elibrary.ru/HRBLEV
ID: 677452

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

The article summarizes the results of studying new glasses in the MnNbOF₅-BaF₂-InF₃, ZnNbOF₅-BaF₂-InF₃ and CdNbOF₅-BaF₂-InF₃ systems. The thermal characteristics of glasses were studied, the role of fluorindate and fluoroniobate components in glass formation and crystallization behavior was revealed. Glasses in the MNbOF₅-BaF₂-InF₃ systems can be considered three-component; their structure is formed by polyhedra of fluoroniobate (NbO₂F₄ and NbO₃F₃), InF₆ and polyhedra formed by MF_n. The possibility of obtaining glass ceramics has been demonstrated. For glasses in the CdNbOF₅-BaF₂-InF₃ and ZnNbOF₅-BaF₂-InF₃ systems, the photoluminescence was detected corresponding to emission levels of 542, 573 and 673, 751 nm, depending on the presence and concentration of indium trifluoride in the glass. Luminescent properties are shown only by glasses in which nanoparticles, 9–13 nm, were detected according to SAXS data.

Keywords

glasses, structure, crystallization, luminescence, glass ceramics

Full Text

Введение

Оксифторниобатные стекла, впервые полученные в 1991 г. [1], уже не одно десятилетие являются предметом интересов исследователей, занимающихся поиском стекломатериалов, пропускающих свет в инфракрасной и ультрафиолетовой областях, объектов для новых лазерных источников, возможных ионных проводников, магнетооптических материалов и др. [2–8]. Вследствие того что в эти стекла одновременно входят и фтор, и кислород, можно получить системы, сочетающие устойчивость оксидных стекол, способность к многокомпонентности, присущей фторидным стеклам, и, соответственно, возможность введения в стекла компонентов, обеспечивающих функциональные свойства [3, 9–13]. Стекла на основе NbO₂F – типичный представитель оксифторидных стекол [3, 5]. При использовании NbO₂F в качестве стеклообразователя получены стекла как в двухфазной системе NbO₂-BaF₂, так и в системах со вторым стеклообразователем, AlF₃, GaF₃, MnF₂ [4, 8]. В ранних работах [1, 2] сообщалось о стеклах в системах NbO₂F-BaF₂-MеF_n (MеF_{n –} ZnF₂, CdF₂, NaF). В дальнейшем были получены стекла, содержащие помимо названных компонентов BiF₃,GaF₃, InF₃[6, 9, 10]. Интерес к стеклам с трифторидами алюминия, галлия и индия был вызван тем, что эти компоненты, являясь сильными стеклообразователями, образуют в стекле собственные полиэдры, и сформированные системы имеют особенности структуры, свойств и кристаллизации, отличные от стекол с одним стеклообразователем.

Работы в этом направлении привели к получению стекол в системах MnNbOF₅-BaF₂ и MnNbOF₅-PbF₂, которые, как выяснилось, характеризуются более широкой областью стеклообразования, чем известная бинарная система NbO₂F-BaF₂ [14]. Диапазон изменения концентраций MnNbOF₅ составляет 25–70 моль%. Особенностью этих стекол является то, что основным компонентом, отвечающим за стеклообразование, служит не оксид или фторид ниобия, а комплексное соединение MnNbOF₅. Однако за счет того, что в расплаве при 650 ^оС образуется устойчивый NbO₂F [15], сетки таких стекол, так же как и в случае стекол на основе NbO₂F [8], формируются ионами (NbOF)₆, а ионы марганца со фтором образуют высококоординируемые полиэдры и играют роль стабилизатора. Комплексные оксифториды ниобия оказались удобными модельными объектами. Это связано с многообразием составов и строения оксифторидов ниобия, многообразием их термических и физико-химических свойств [16]. Получены стекла в системе СuNbOF₅-BaF₂ и CuNbOF₅-PbF₂ [17], которые при сохранении структурного мотива и термических свойств оказались неустойчивыми к лазерному облучению, в отличие, например, от стекол систем CdNbOF₅-BaF₂иMnNbOF₅-BaF₂. Известны оксифторниобатные стекла, в состав которых входит K₂NbOF₅[9], структурный мотив и способ их формирования отличается от стекол в вышеназванных системах, и очень важную роль для формирования этих стекол играет второй стеклообразователь, AlF₃ или GaF₃. Приведенное выше ставит целый ряд вопросов: диоксифторид ниобия или комплексный фторниобат перспективнее использовать при получении стекол; какие ди- или трифториды возможно вводить в состав стекольных систем и какие свойства появляются при их введении; один или два стеклообразователя; какова роль катиона комплексного соединения в формировании структуры и кристаллизации, а зачастую и свойств стекол на основе оксифторида ниобия. Решение этих вопросов предполагает проведение большого цикла исследований, рассмотрения стекол с различных позиций и обобщений результатов для различных серий стекол, в том числе и новых составов. Новые, полученные нами в последние годы стекла в системах на основе MNbOF₅ (M-Mn, Cd, Zn), входят в цикл этих исследований. В настоящей работе представлены результаты экспериментальных исследований стекол в системах MnNbOF₅-BaF₂-InF₃, ZnNbOF₅-BaF₂-InF₃иCdNbOF₅-BaF₂-InF₃ [18–20].

Материалы и методы

Для синтеза стекол использовали оксифторниобаты MnNbOF₅·4H₂O, СdNbOF₅×4H₂O, ZnNbOF₅·6H₂O, специально полученные по методике [21] дифторид бария и трифторид индия. Для получения трифторида индия использовали индий уксуснокислый марки «ч», который прокаливали в муфельной печи при 600–700 ^оС в течение часа и получали оксид индия. При растворении оксида индия и добавлении к раствору в избытке фторида аммония получали аммонийную соль индия. Эту соль в расчете на необходимое количество трифторида индия вводили в шихту для получения стекла. В качестве стабилизатора при синтезе стекол использовали реактив безводного BaF₂ марки «хч».

Синтез стекол проводили в платиновых тиглях в муфельной печи, время выдержки шихты при постоянной температуре (850–950 ^оС) составляло 10–15 мин. Расплав быстро охлаждали между двумя медными пластинами.

Наличие кристаллических фаз или их отсутствие (чистое стекло) определялось на Bruker D8 ADVANCE дифрактометре с использованием CuK_α-излучения.

Термические свойства полученных объектов были изучены на дифференциально сканирующем калориметре DSC-204-F1 (NETZSCH) с использованием алюминиевых тиглей в аргоновой атмосфере.

ИК спектры регистрировались с помощью ИК-Фурье-спектрометра Vertex 70v фирмы BRUKER методом нарушенного полного внутреннего отражения на приставке НПВО BRUKER Platinum A225 ATR-Einheit с алмазным оптическим элементом в диапазоне 350−4000 cм⁻¹.

Спектры комбинационного рассеяния света образцов были измерены с использованием трехрешеточного спектрометра КР TriVista 777, без селекции по поляризации при комнатной температуре. Использовался непрерывный твердотельный лазер Millenia (λ = 532,1 нм, мощность 650 мВт). Измерительная система НТ-МДТ NTegra Spectra II на объективе ×100 (NA 0.9) была использована в режиме «микрораман» для измерения КР спектров при возбуждении комбинационного рассеяния лазерами длиной волны λ = 532, 473, 633 и 785 нм.

Спектры возбуждения фотолюминесценции регистрировались на приборе Horiba Fluorolog. На образец подавался монохроматический свет (от Xe-лампы через монохроматор, ширина щели 5 нм), после чего отраженный сигнал собирался во второй монохроматор на детекторе ФЭУ. Шаг сканирования источника излучения 10 нм, шаг сканирования спектра фотолюминесценции 1 нм.

Измерения малоуглового рентгеновского рассеяния (МУРР) проводили на рентгеновском спектрометре диффузного типа S3-MicroPIX (Hecus X-Ray Systems GmbH). Первичный рентгеновский пучок генерировали с использованием облучателя Genix (Xenocs) с длиной волны CuKα (λ = 0,154 нм) при 30 кВ и 0,3 мА. При наличии максимума на зависимостях I(q) × q², значение q_max использовано для оценки среднего размера частиц с использованием радиуса псевдогинье [22] $R_{p g} = D / 2 = \sqrt{3} / q_{m a x}$ (1). Диаграммы рассеяния в геометрии пропускания были получены в диапазоне волновых векторов q ≈ 0,001–0,23 Å^–1.

Результаты и обсуждение

Во всех системах, как видно из табл. 1, температуры стеклообразования (T_g) не претерпевают существенных изменений ни при изменении содержания в системе трифторида индия, ни при изменении катиона в комплексе MNbOF₅. Область температур стеклования 284–320 Т ^оС характерна для оксифторниобатных стекол. Это указывает на главную роль в стеклообразовании оксифторниобата в обсуждаемых стеклах, несмотря на то что трифторид индия относится к сильным стеклообразователям [23, 24]. Последний формирует собственные группировки в стекле, и нельзя сказать, что введение трифторида индия в систему совершенно не оказывает влияния на характеристики стекла. По данным, представленным в табл. 1, а также выводам ряда работ [19] следует, что введение в систему трифторида индия уменьшает температуры стеклования, увеличивает интервал термической устойчивости и в целом устойчивости стекла к кристаллизации.

Таблица 1. Термические характеристики стекол в системах MNbOF₅-BaF₂-InF₃ (T_g – температура стеклоперехода, T_x – температура начала кристаллизации, Тр₁ –температура первого пика кристаллизации, ∆T – интервал термической устойчивости, S – стабильность стекла к кристаллизации S = (t_р–t_х)(t_х–t_g)/t_g, K, по Сааде–Пуле [24])

Состав шихты	Tg, ^оС	Tx, ^оС	Тр_1, ^оС	ΔT, ^оС	S, K
20MnNbOF₅-40BaF₂-40InF₃	299	387	393	88	0,93
20CdNbOF₅-40BaF₂-40InF₃	293	373	381	71	1,2
20ZnNbOF₅-40BaF₂-40InF₃	304	394	403	90	1,4
30MnNbOF₅-40BaF₂-30InF₃	294	365	373	71	0,93
30CdNbOF₅-40BaF₂-30InF₃	280	324	328	44	0,3
30ZnNbOF₅-40BaF₂-30InF₃	290	363	367	73	0,53
30MnNbOF₅-50BaF₂-20InF₃	293	341	344	48	0,28
30CdNbOF₅-50BaF₂-20InF₃	297	325	328	26	0,14
30ZnNbOF₅-50BaF₂-20InF₃	319	369	375	51	0,49
40MnNbOF₅-40BaF₂-20InF₃	304	414	424	110	1,95
40CdNbOF₅-40BaF₂-20InF₃	286	296	305	19	0,32
40ZnNbOF₅-40BaF₂-20InF₃	296	356	367	60	1,3
40MnNbOF₅-60BaF₂	300	330	332	30	0,08
40CdNbOF₅-60BaF₂	311	341	344	25	0,15
40ZnNbOF₅-60BaF₂	324	347	352	23	0,18
50MnNbOF₅-50BaF₂	304	371	259	37	0,08
50CdNbOF₅-50BaF₂	298	318	323	25	0,17
50ZnNbOF₅-50BaF₂	309	351	358	40	0,51

Предполагается, что трифторид индия в системе является причиной многостадийной кристаллизации стекол. В зависимости от состава стекла кристаллизация проходит в один или два этапа (рис. 1). При этом основными кристаллическими фазами по данным РФА являются Ba₃In₂F₁₂ и BaNbOF₅. С другой стороны, стекла в бинарных системах, в которых трифторид индия отсутствует, также могут кристаллизоваться в два этапа. В продуктах кристаллизации тройных систем выявлены соединения, образуемые катионами комплекса MNbOF₅. В частности, при кристаллизации систем на основе MnNbOF₅вкристалличекой фазеприсутствуютMnO₂, Ba(MnO₄)₂, BaMnF₄, при кристаллизации систем на основе CdNbOF_{5 –} CdF₂, CdNb₂F₆ и BaNbOF₅, ZnF₂, Ba₂Zn₇F₁₈, ZnNbF₇ – при кристаллизации систем на основе ZnNbOF₅.

Рис. 1. ДСК-кривые образцов в системах MNbOF₅-BaF₂-InF₃(Mn, Cd, Zn)

Важным результатом является то, что, по данным изучения дифрактограмм стекол всех обсуждаемых систем, при нагреве после появления в стекле кристаллических фаз образец в целом остается аморфным (рис. 2). Этот результат указывает на возможность получения прозрачных стеклокерамик в стеклах системы MNbOF₅-BaF₂-InF₃ путем термообработки. Для их получения необходимо тщательное наблюдение за процессом кристаллизации, чтобы при начале кристаллизации внутри образца остановить нагревание на требуемой стадии. Оксифторидные стеклокерамики являются уникальными материалами. Как правило, стеклокерамики обладают лучшими механическими и термическими свойствами [25] и в нашем случае легко могут быть получены при термической обработке исходных стекол. На рис. 2 наглядно проиллюстрирована возможность получения стеклокерамик, режимов получения стеклокерамик, получение стеклокерамик заданного состава.

Рис. 2. Дифрактограммы образцов, полученных после термообработки исходных стекол в системах MNbOF₅-BaF₂-InF₃ (M = Zn, Mn, Cd) при разных режимах и температурах

ИК спектры поглощения стекол в системах MnNbOF₅-BaF₂-InF₃, CdNbOF₅-BaF₂-InF₃иZnNbOF₅-BaF₂-InF₃показывают большое сходствомежду собой, равно как и с ИК спектрами изученных нами ранее образцов системы NbO₂F-BaF₂-InF₃, что говорит о сходстве строения стекольных сеток в оксифторниобатных системах, как предполагалось в [7], из (NbOF)₆. Во всех случаях в ИК спектрах наблюдаются полосы в областях 950–915 см ^-1, 800–780 см^-1 и 560-440 см^-1 (табл. 2, рис. 3).

Таблица 2. Значения частот полос в ИК спектрах

Состав шихты	ν(Nb=O)	ν(-Nb-O-Nb-)	ν(Nb-F)	ν(In-F)
20MnNbOF₅-40BaF₂-40InF₃	950	813	566	478
20CdNbOF₅-40BaF₂-40InF₃	947	806	547	469
20ZnNbOF₅-40BaF₂-40InF₃	924	797	530	499
30MnNbOF₅-40BaF₂-30InF₃	943	801	556	472
30CdNbOF₅-40BaF₂-30InF₃	947	792	540	483
30ZnNbOF₅-40BaF₂-30InF₃	921	799 788	450	450
30MnNbOF₅-50BaF₂-20InF₃	943	801	556	472
30CdNbOF₅-50BaF₂-20InF₃	924	786	544	488
30ZnNbOF₅-50BaF₂-20InF₃	911	784	444	444
40MnNbOF₅-40BaF₂-20InF₃	942	781	555	497
40CdNbOF₅-40BaF₂-20InF₃	954	785	547	480
40ZnNbOF₅-40BaF₂-20InF₃	916	782 738	459	459

Рис. 3. ИК спектры стекол: 1 – 30MnNbOF₅-50BaF₂-20InF₃; 2 – 30CdNbOF₅-50BaF₂-20InF; 3 –30ZnNbOF₅-50BaF₂-20InF₃

Согласно сделанным отнесениям [7, 14, 19], эти полосы характеризуют колебания Nb=O, -Nb-O-Nb-, Nb-F и In-F связей соответственно. Неоднократно было показано, в том числе и с привлечением теоретических рассмотрений [5], что структурные сетки стекол на основе оксифторниобатов формируются оксифторниобатными полиэдрами NbO₂F₄ или NbO₃F₃, являющихся структурными элементами стекольных сеток, полиэдры объединены кислородными мостиками, формирующими сетку стекла. К этому структурному типу, по-видимому, относятся рассматриваемые в работе стекла в системах MnNbOF₅-BaF₂-InF₃, CdNbOF₅-BaF₂-InF₃ и ZnNbOF₅-BaF₂-InF₃. Однако это не единственный структурный тип оксифторниобатных стекол. Так, в работе [9] описаны стекла в системах K₂NbOF₅-BaF₂-InF₃ и K₂NbOF₅-BaF₂-GaF₃, в ИК спектрах которых не наблюдаются полосы, характеризующие колебания -Nb-O-Nb- связей. ИК спектры стекол показывают присутствие NbOF₅полиэдров, но оксифторниобатный анион NbOF₅^2- не образует кислородных мостиков, необходимых для формирования сетки стекла. В этом случае необходимым компонентом является трифторид (In, Ga), который формирует трехзарядные анионы InF₆^3-, GaF₆^3-, объединенные фторными мостиками. В структурных сетках рассматриваемых в нашей работе систем также формируются полиэдры InF₆, которые встраиваются между оксифторниобатными полиэдрами, модифицируя общую сетку или формируя собственные слои из InF₆ полиэдров. Такие полимерные структуры типичны для гексафторидов индия [26]. Если сравнивать значения частот в ИК спектрах систем с одним и тем же соотношением компонентов (табл. 2), можно заметить, хотя и не радикальное, изменение частот, ν(Nb=O) и ν(In-F) например. Это говорит о том, что определенные различия в строении стекольных сеток все-таки имеются, и определяются они составом оксифторидного компонента. Учитывая различия кристаллохимии фторидов Mn, Cd и Zn [27], можно предположить, что катионы Mn, Cd и Zn формируют группировки разной структуры, следствием чего является перераспределение электронной плотности в системе, приводящее к изменению прочности связей Nb-F и In-F и опосредованно Nb=O и кислородных мостиков. Возможно, и различие температурных режимов расплавов, может изменять соотношение полиэдров NbO₂F₄ и NbO₃F₃ в сетке стекла. В работе [28] показано, что оксифторниобатные полиэдры в структуре стекол на основе MnNbOF₅ объединены не только кислородными мостиками, но фторными мостиками, например связываются группировками MnF_n, предположительно MnF₆. При сочленении оксифторниобатных и фтормарганцевых полиэдров изменяется число связанных (Nb-F-Mn) и концевых фторов, что должно приводить к изменению формы полосы, характеризующей валентные колебания Nb-F в полиэдре. Чувствительность формы данной полосы к составу стекла, в том числе и содержанию марганца, хорошо заметна и в ИК, и КР спектрах.

Анализ спектров КР стекол в системе MnNbOF₅-BaF₂-InF₃подтверждает выводы о строении стекол, сделанные на основании изучения ИК спектров. На рис. 4 на примере стекла 30MnNbOF₅-50BaF₂-20InF₃проиллюстрировано: в спектре КР хорошо идентифицируются полосы, характеризующие названные выше колебания связей во оксифторниобатных и фториндатных полиэдрах.

Рис. 4. Спектр КР стекла 30MnNbOF₅-50BaF₂-20InF₃

Совсем иная ситуация наблюдается в спектрах КР стекол в системах CdNbOF₅-BaF₂-InF₃ и ZnNbOF₅-BaF₂-InF₃. В области спектра ниже 700 см^-1 располагаются широкие интенсивные полосы, на фоне которых можно выделить только полосу, характеризующую колебания ν(Nb=O), и то только в случае низкого (10 моль%) содержания трифторида индия. С подобной ситуацией мы встречались неоднократно при изучении образцов, содержащих трифториды РЗЭ [7, 12, 19]. Во всех случаях было доказано, что причиной наблюдаемого эффекта является присутствие вклада фотолюминесценции в спектры неупругого рассеяния света, связанного с наличием в стеклах центров, обладающих люминесцентными свойствами. В данном случае мы также имеем дело со спектрами неупругого рассеяния света, в которые дают вклад фотолюминесценция и спектр комбинационного рассеяния. Вклад фотолюминесценции соответствует уровням эмиссии 542, 573 и 673, 751 нм. Интенсивность полос, обусловленных этим вкладом, растет с увеличением содержания трифторида индия в системе. Такой вклад отсутствует в спектрах стекол, не содержащих трифторид индия (рис. 5). В отсутствие в составе стекла трифторида индия мы наблюдаем спектр КР стекла, в котором присутствуют только полосы, характеризующие колебания оксифторниобатных полиэдров. Исходя из этого логично предположить, что вклад фотолюминесценции связан с присутствием в составе стекла трифторида индия.

Рис. 5. Спектры неупругого рассеяния света стекол в системах ZnNbOF₅-BaF₂-InF₃ и CdNbOF₅-BaF₂-InF₃

Убедительным подтверждением вывода, сделанного на основании изучения спектров КР, являются результаты анализа спектров люминесценции обсуждаемых стекол, полученные в работах [12, 29, 30]. В спектрах фотолюминесценции стекол 40ZnNbOF₅-50BaF₂-10InF₃и 20ZnNbOF₅-40BaF₂-40InF₃ при возбуждении фотолюминесценции излучением λ= 470 и 480 нм наблюдаются полосы при 542, 573, 658 и 751 нм, причем интенсивность полос чувствительна к содержанию трифторида индия в стекле (рис. 6). Этот факт убедительно подтверждает, что образцы исследуемой серии проявляют люминесценцентные свойства, связанные с присутствием в стекле трифторида индия.

Рис. 6. Спектры люминесценции стекол: 1 – 50ZnNbOF₅-50BaF₂; 2 – 50ZnNbOF₅-40BaF₂-10InF₃; 3 – 20ZnNbOF₅-40BaF₂-40InF₃; 4 – 20ZnNbOF₅-30BaF₂-50InF₃ при возбуждении λ = 470 и 480 нм

Спектры люминесценции не зависят от длины волны возбуждающего света (470 и 480 нм). Это указывает на наличие единого центра люминесценции в исследованных оксифторидных стеклах, однако природа фотолюминесценции все-таки не ясна. Фотолюминесценция индия в стеклах не является общеизвестным фактом, хотя имеются примеры фотолюминесцентных свойств в соединениях, содержащих индий [31]. Есть интересное сообщение о фотолюминесценции пористых слоев InP n-типа, которая характеризуется полосой фотолюминесцении в области (535–560) нм [32]. Природу фотолюминесценции авторы связывают с квантово-размерными эффектами в нанокристаллитах пористого InP. Данное исследование навело на мысль, что и в стеклах определенную роль могут играть их морфологические особенности, в частности присутствие нанокристаллитов. Действительно, при изучении стекол в системе CdNbOF₅-BaF₂-InF₃[18] методом малоуглового рентгеновского рассеяния (МУРР) было выявлено присутствие в стекле не фиксируемых методом РФА наноразмерных включений размером ~9 нм (рис. 7).

Рис. 7. Дифрактограммы малоуглового рентгеновского рассеяния стекол в системе: а – 30ZnNbOF₅-50BaF₂-20InF₃, б – 30CdNbOF₅-50BaF₂-20InF₃; в – 30MnNbOF₅-50BaF₂-20InF₃

Аналогичный результат был получен для стекол в системе ZnNbOF₅-BaF₂-InF₃ [20], но не в стеклах в системе MnNbOF₅-BaF₂-InF₃. В стеклах в системе MnNbOF₅-BaF₂-InF₃невыявлено присутствия наноразмерных включений и, заметим, наличия люминесцентных свойств в отличие от ZnNbOF₅-BaF₂-InF₃иCdNbOF₅-BaF₂-InF₃ [18, 20]. Показательно, что наночастицы не обнаружены в стеклах, в которых трифторид индия отсутствует, и эти стекла, как показано выше, не обладают люминесцентными свойствами при возбуждении рассеяния лазером с длиной волны λ= 532 нм. Учитывая выявленную взаимосвязь, можно предположить, что природа наблюдаемой фотолюминесценции в обсуждаемых стеклах связана с квантово-размерными эффектами в присутствующих в стекле наночастицах [31, 32], в состав которых входит индий.

Заключение

В работе обобщены результаты исследования новых оксифторниобатных стекол в системах MnNbOF₅-BaF₂-InF₃, ZnNbOF₅-BaF₂-InF₃иCdNbOF₅-BaF₂-InF₃, полученных в последние годы.

При изучении термических характеристик стекол выявлена главная роль в стеклообразовании оксифторниобат-иона. Трифторид индия относится к сильным стеклообразователям, формирует собственные группировки в стекле и оказывает модифицирующее влияние на термические характеристики. Введение в систему трифторида индия уменьшает температуры стеклования, увеличивает интервал термической устойчивости и в целом устойчивость стекла к кристаллизации. Предполагается, что трифторид индия в системе является причиной многостадийной кристаллизации стекол.

При нагреве до 500 ^оС после появления в стекле кристаллических фаз образец в целом остается аморфным. Выявлена возможность и определены режимы получения прозрачных стеклокерамик различного состава в стеклах систем MNbOF₅-BaF₂-InF₃ путем термообработки.

Стекла в системах MNbOF₅-BaF₂-InF₃ можно считать трехкомпонентными, их структуру формируют полиэдры NbO₂F₄ и NbO₃F₃, InF₆ и полиэдры MF_n, формируемые катионом M = Mn, Zn, Cd.

Для стекол в системах CdNbOF₅-BaF₂-InF₃ и ZnNbOF₅-BaF₂-InF₃ зафиксирован вклад фотолюминесценции, зависящий от присутствия и концентрации в стекле трифторида индия. Этот вклад соответствует уровням эмиссии 542, 573 и 673, 751 нм. По данным МУРР в стеклах в системах CdNbOF₅-BaF₂-InF₃ и ZnNbOF₅-BaF₂-InF₃ присутствуют наноразмерные включения 9–13 нм. Прослеживается связь наличия люминесцентных свойств с присутствием таких включений в стекле. Люминесцентные свойства показывают стекла, в которых обнаружены нановключения, и только в присутствии в составе стекла трифторида индия. В стеклах в системе MnNbOF₅-BaF₂-InF₃ не выявлено присутствия наноразмерных включений и не зафиксировано наличия люминесцентных свойств при возбуждении рассеяния лазером с длиной волны λ= 532 нм. Сделано предположение, что природа наблюдаемой фотолюминесценции в обсуждаемых стеклах связана с квантово-размерными эффектами в присутствующих в стекле наноразмерных включениях, в состав которых входит индий.