INVESTIGATIONS OF GLASS STRUCTURE USING FLUORESCENCE LINE NARROWING AND MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS

Résumé
La structure locale des sites des ions libres dans les verres simples et composés, est simulée en utilisant les méthodes de la dynamique moléculaire. Les simulations par ordinateur des verres au fluore de beryllium prédisent un spectre de distances ions-ions et d'indices de coordination qui augmentent avec la complexité croissante de la composition du verre. Ceci se produit sur les ions Be et aussi sur les modificateurs. Les techniques de "rétrécissement de raie de fluorescence induite par laser" (FLN) offrent un moyen unique d'étudier le voisinage d'une sélection de systèmes d'ions ; elles sont utilisées pour mesurer les variations site à site des niveaux d'énergie électronique et les probabilités de transition des ions des terres rares. Les résultats ainsi obtenus additionnés à ceux obtenus par EXAFS, diffraction de neutrons et de rayon X et expériences RMN, sont comparés aux structures des verres simulés.

Abstract
The local structure at individual ion sites in simple and multicomponent glasses is simulated using methods of molecular dynamics. Computer simulations of fluoroberyllate glasses predict a range of ion separations and coordination numbers that increases with increasing complexity of the glass composition. This occurs at both glass forming and glass modifying cation sites. Laser-induced fluorescence line-narrowing techniques provide a unique probe of the local environments of selected subsets of ions and are used to measure site to site variations in the electronic energy levels and transition probabilities of rare earth ions. These and additional results from EXAFS, neutron and x-ray diffraction, and NMR experiments are compared with simulated glass structures.