テーパ光ファイバーとZnS:Mnを添加した高級アルカンに基づく熱光学スイッチング効果
引用
Moś, JE, Stasiewicz, KA, Matras-Postołek, K., & Jaroszewicz, LR (2020). テーパー光ファイバーとZnS:Mnを添加した高級アルカンに基づく熱光学スイッチング効果。Materials 、 13 (21)、5044。https : //doi.org/10.3390/ma13215044
キーワード
- テーパー光ファイバー（TOF）
- 熱光学スイッチング
- アルカン
- ZnS:Mnナノ粒子
- 相変化材料（PCM）
- 屈折率（RI）
- 光ファイバーセンサー
- ヒステリシス
- 核剤
簡単な
この記事では、テーパー光ファイバーと ZnS:Mn ナノ粒子を添加した高級アルカンを組み合わせて温度閾値センサーまたは熱光学スイッチャーを作成することによる熱光学スイッチング効果を調査します。
まとめ
この記事では、テーパ光ファイバー (TOF) とマンガンを添加した硫化亜鉛ナノ粒子を添加したアルカン (ZnS:Mn NP) を組み合わせることで生じる熱光学スイッチング効果を調査しました。
- この研究は、相変化を示すアルカンで TOF クラッドを変更することにより光ファイバーの損失を制御することに焦点を当てています。温度変化により電力伝送が変化し、オン/オフ モードで動作する切り替え可能なセンサーが作成されます。
- アルカンの相変化温度と屈折率の変化は、電力スイッチングに直接影響を及ぼしました。
- アルカンに ZnS:Mn NP をドーピングすると、純粋なアルカンの ON-OFF モード間で観察されるヒステリシスが変化しました。ナノ粒子 (NP) を追加すると、熱伝導率が向上し、追加の核形成剤が導入されたため、相変化間の差が減少しました。
- この研究の結果は、550～1200 nm の広い光学範囲にわたって発表されました。この研究では、ヘキサデカンとヘプタデカンを TOF の新しいクラッド材料として検討しました。この研究では、高級アルカンに ZnS: Mn NP をアルカン量 1 wt.% と 5 wt.% でドープしました。
- この熱光学効果は、熱光学スイッチや温度閾値センサーの製造に利用できます。
- この研究は次のように結論づけました。
- ZnS:Mn NP を使用すると、熱容量や熱伝導率などの材料特性が変化し、オン/オフ モードでの温度変化に影響を与える新しい結晶化中心が導入されます。
- ZnS:Mn NP 濃度の増加により、ON-OFF モード間の差が減少しました。
- TOF と高級アルカンの組み合わせ、またはアルカンと NP の混合物は、閾値センサーや熱光学スイッチに使用できます。
この記事は、2020年にジャーナル「マテリアルズ」に掲載されました。この記事の著者は、Joanna E. Moś、Karol A. Stasiewicz、Katarzyna Matras-Postołek、および Leszek R. Jaroszewicz です。