phmathВестник Государственного университета просвещения. Серия: Физика-МатематикаBulletin of Federal State University of Education. Series: Physics and Mathematics2949-50832949-5067Federal State University of Education10.18384/2310-7251-2016-1-98-107phmath-435Research ArticleII. ФИЗИКАII. PHYSICSЭЛЕКТРОННЫЙ ПАРАМАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС РАДИАЦИОННЫХ ПАРАМАГНИТНЫХ ЦЕНТРОВ В ОБЛУЧЕННЫХ ЭЛЕКТРОНАМИ НАТРИЙ-АЛЮМО-ФОСФАТНЫХ СТЕКЛАХELECTRON PARAMAGNETIC RESONANCE OF RADIATION PARAMAGNETIC CENTERS IN ELECTRON IRRADIATED SODIUM ALUMINIUM PHOSPHATE GLASSESБогомоловаЛидия ДмитриевнаBogomolovaL. .klide1995@mail.ruЖачкинВладимир АрефьевичZhachkinV. .V_Zhachkin@mail.ruНовичковКирилл КонстантиновичNovichkovK. .itdby@yandex.ruСтефановскийСергей ВладимировичStefanovskyS. .serge.stefanovsky@yandex.ruТарасоваВалентина ВасильевнаTarasovaV. .vvtarasova2012@gmail.ruНаучно-исследовательский институт ядерной физики им. Д. В. Скобельцына Московского государственного университета им. М.В. ЛомоносоваРоссияSkobel’tsyn Research Institute of Nuclear Physics, M.V. Lomonosov Moscow State UniversityRussian FederationМосковский государственный областной университетРоссияMoscow State Regional UniversityRussian FederationИнститут физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАНРоссияA.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of SciencesRussian FederationМосковский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваРоссияM. V. Lomonosov Moscow State UniversityRussian Federation2016200120230198107Copyright © Богомолова Л.Д., Жачкин В.А., Новичков К.К., Стефановский С.В., Тарасова В.В., 20232023Богомолова Л.Д., Жачкин В.А., Новичков К.К., Стефановский С.В., Тарасова В.В.Bogomolova L..., Zhachkin V..., Novichkov K..., Stefanovsky S..., Tarasova V...Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.physmathmgou.ru/jour/article/view/435

Фосфатные стекла (в мол.%) 40Na2O3-20Аl2O3-40Р2O5(серия I) и 40Na2O-15Аl2O3-5Fe2O3-40P2O5 (серия II) были облучены электронами с энергией 8 МэВ и дозами, эквивалентными 0,5 и 1,0 МГр. Спектры ЭПР всех стекол измерены при комнатной температуре. Установлено, что облучение приводит к образованию фосфор-кислородных дырочных центров PO42- (D5), ион-радикалов PO32- (D2) и РПЦ D6 с g = 2.006 и A = 0,75 мТл, которые могут быть связаны со структурными единицами Q3 в стеклах. Эти РПЦ наблюдались в спектрах ЭПР стекол серии I, не содержащих Fe2O3. В облученных электронами стеклах серии II с 5 mol.% Fe2O3 фосфор-кислородные центры практически исчезают и в спектрах ЭПР наблюдаются интенсивные широкие линии, обусловленные ионами Fe(III).

Phosphate glasses (in mol%) 40Na2O3-20Al2O3-40P2O5(серия I) and 40Na2O-15Al2O3-5Fe2O3-40P2O5 (series II) were irradiated with 8 MeV electrons to doses equivalent to 0.5 and 1.0 MGy. ESR spectra of all the glasses were recorded at room temperature. It was found that irradiation leads to the formation of phosphorus-oxygen hole centers PO42- (D5), PO32- ion-radicals (D2) and centers (D6) associated with the Q3 units. ESR spectra of these radiation paramagnetic centers were observed in series-I glasses that do not contain Fe2O3. In electron irradiated series-II glasses with 5 mol% Fe2O3, phosphorus-oxygen centers almost disappear and ESR spectra exhibit intense broad lines caused by Fe (III) ions.

электронный парамагнитный резонансрадиационные парамагнитные центрыэлектронное облучениефосфатные стекласверхтонкая структураelectron paramagnetic resonanceradiation-induced paramagnetic centerselectron irradiationphosphate glasshyperfine structureReferencesWeeks R., Bray P. Electron spin resonance spectra of gamma-ray-irradiated phosphate glasses and compounds: Oxygen vacancies // Journ. Chem. Phys. 1968. Vol. 48. pp. 5-13.Weeks R., Bray P. Electron spin resonance spectra of gamma-ray-irradiated phosphate glasses and compounds: Oxygen vacancies // Journ. Chem. Phys. 1968. Vol. 48. pp. 5-13.Griscom D., Friebele E., Longet K., Fleming J. Fundamental defect centers in glass: Electron spin resonance and optical absorption studies of irradiated phosphorus-doped silica glass and optical fibers // J. Appl. Phys. 1983. Vol. 54. pp. 3743-3762.Griscom D., Friebele E., Longet K., Fleming J. Fundamental defect centers in glass: Electron spin resonance and optical absorption studies of irradiated phosphorus-doped silica glass and optical fibers // J. Appl. Phys. 1983. Vol. 54. pp. 3743-3762.Ebendorff-Heidepriem H., Ehrt D. Effect of Tb3+ ions on X-ray-induced defect formation in phosphate glasses // Optical Materials. 2002. Vol. 18. pp. 419-430.Ebendorff-Heidepriem H., Ehrt D. Effect of Tb3+ ions on X-ray-induced defect formation in phosphate glasses // Optical Materials. 2002. Vol. 18. pp. 419-430.Стародубцев В.А., Шиян Л.Н., Заусаева Н.Н. Образование фосфорно-кислородных радикалов в фосфатных стеклах при импульсном облучении электронами средних энергий // Физика и химия стекла. 1990. Т. 16. № 2. С. 165-173.Стародубцев В.А., Шиян Л.Н., Заусаева Н.Н. Образование фосфорно-кислородных радикалов в фосфатных стеклах при импульсном облучении электронами средних энергий // Физика и химия стекла. 1990. Т. 16. № 2. С. 165-173.Иванов И.А., Стефановский С.В., Гулин А.Н. Водоустойчивость и диффузия ионов в стекломатериалах, имитирующих остеклованные радиоактивные отходы // Физика и химия стекла. 1993. Т. 19. Вып. 5. С. 746-755.Иванов И.А., Стефановский С.В., Гулин А.Н. Водоустойчивость и диффузия ионов в стекломатериалах, имитирующих остеклованные радиоактивные отходы // Физика и химия стекла. 1993. Т. 19. Вып. 5. С. 746-755.Stefanovsky S., Stefanovsky O., Kadyko M., Presnyakov I., Myasoedov B. The effect of Fe2O3 substitution for Al2O3 oh the phase composition ayd structure of sodium-aluminium-iron phosphate glasses // J. Non-Cryst. Solids. 2015. Vol. 425. pp. 138-145.Stefanovsky S., Stefanovsky O., Kadyko M., Presnyakov I., Myasoedov B. The effect of Fe2O3 substitution for Al2O3 oh the phase composition ayd structure of sodium-aluminium-iron phosphate glasses // J. Non-Cryst. Solids. 2015. Vol. 425. pp. 138-145.Богомолова Л.Д., Жачкин В.А., Красильникова Н.А., Гречко Е.Г., Сахаров В.В., Семенова Т.В. ЭПР ионов Cu2+ в стёклах на основе тетрафторидов циркония и гафния // Физика и химия стекла. 1987. T. 13. Вып. 2. C. 202-208.Богомолова Л.Д., Жачкин В.А., Красильникова Н.А., Гречко Е.Г., Сахаров В.В., Семенова Т.В. ЭПР ионов Cu2+ в стёклах на основе тетрафторидов циркония и гафния // Физика и химия стекла. 1987. T. 13. Вып. 2. C. 202-208.Griscom D. Electron spin resonance in glasses // J. Non-Cryst. Solids. 1980. Vol. 40. pp. 211-272.Griscom D. Electron spin resonance in glasses // J. Non-Cryst. Solids. 1980. Vol. 40. pp. 211-272.Корниенко Л.С., Денкер Б.И., Осико В.В., Рыбалтовский А.О., Тихомиров В.А. Радикал-ионы в стеклообразных редкоземельных фосфатах, содержащих различные щелочные модификаторы // Физика и химия стекла. 1984. Т. 10. Вып. 5. С. 592-598.Корниенко Л.С., Денкер Б.И., Осико В.В., Рыбалтовский А.О., Тихомиров В.А. Радикал-ионы в стеклообразных редкоземельных фосфатах, содержащих различные щелочные модификаторы // Физика и химия стекла. 1984. Т. 10. Вып. 5. С. 592-598.Стефановский С.В., Александров А.И., Пикаев А.К. Исследование структуры стекол системы Na2O-P2O5-SO3 методом ЭПР радиационно-индуцированных парамагнитных центров // Физика и химия стекла. 1990. Т. 16. Вып. 1. С. 48-52.Стефановский С.В., Александров А.И., Пикаев А.К. Исследование структуры стекол системы Na2O-P2O5-SO3 методом ЭПР радиационно-индуцированных парамагнитных центров // Физика и химия стекла. 1990. Т. 16. Вып. 1. С. 48-52.Стародубцев В.А., Шиян Л.Н., Портнягин А.С., Заусаева Н.Н. Роль радикалов (PO3)2-в накоплении заряда при облучении фосфатных стекол электронами // Физика и химия стекла. 1991. Т. 17. Вып. 5. С. 816-817.Стародубцев В.А., Шиян Л.Н., Портнягин А.С., Заусаева Н.Н. Роль радикалов (PO3)2-в накоплении заряда при облучении фосфатных стекол электронами // Физика и химия стекла. 1991. Т. 17. Вып. 5. С. 816-817.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.