테이퍼형 광섬유와 ZnS:Mn으로 도핑된 고급 알칸을 기반으로 한 열광학 스위칭 효과
소환
Moś, JE, Stasiewicz, KA, Matras-Postołek, K., & Jaroszewicz, LR(2020). ZnS:Mn으로 도핑된 테이퍼형 광섬유와 더 높은 알칸을 기반으로 한 열광학 스위칭 효과. Materials , 13 (21), 5044. https://doi.org/10.3390/ma13215044
키워드
- 테이퍼형 광섬유(TOF)
- 열광학 스위칭
- 알케인
- ZnS:Mn 나노입자
- 상변화물질(PCM)
- 굴절률(RI)
- 광섬유 센서
- 히스테리시스
- 핵제
짧은
본 논문에서는 ZnS:Mn 나노입자로 도핑된 고급 알케인을 테이퍼형 광섬유와 결합하여 온도 임계 센서 또는 열 광학 전환기를 제작할 때의 열 광학 전환 효과를 조사합니다.
요약
본 논문에서는 망간으로 도핑된 황화 아연 나노입자(ZnS:Mn NP)로 도핑된 알케인을 테이퍼형 광섬유(TOF)와 결합함으로써 발생하는 열광학 스위칭 효과를 조사했습니다.
- 이 연구는 위상 변화를 보이는 알칸으로 TOF 클래딩을 수정하여 광섬유 손실을 제어하는 데 중점을 두었습니다. 온도 변화는 전력 전송 변화를 일으켜 ON-OFF 모드로 작동하는 전환 가능한 센서를 만듭니다.
- 알케인의 상변화 온도와 굴절률 변화는 전력 전환에 직접적인 영향을 미쳤습니다.
- 알칸을 ZnS:Mn NP로 도핑하면 순수 알칸에서 ON-OFF 모드 간에 관찰되는 히스테리시스가 변경되었습니다. 나노입자(NP)를 추가하면 열 전도도가 향상되고 추가 핵형성제가 도입되어 상 변화 간의 차이가 감소했습니다.
- 이 연구의 결과는 550~1200nm의 넓은 광학 범위에서 제시되었습니다. 이 연구는 TOF를 위한 새로운 클래딩 재료로 헥사데칸과 헵타데칸을 조사했습니다. 1중량%와 5중량%의 알칸 부피에서 ZnS:Mn NP로 더 높은 알칸을 도핑했습니다.
- 이러한 열 광학 효과는 열 광학 스위치와 온도 임계값 센서를 제조하는 데 사용될 수 있습니다.
- 이 연구의 결론은 다음과 같습니다.
- ZnS:Mn NP를 사용하면 열 용량, 열 전도도 등의 재료 특성이 바뀌고 ON-OFF 모드에서 온도 변화에 영향을 미치는 새로운 결정화 센터가 도입됩니다.
- ZnS:Mn NPs 농도가 증가함에 따라 ON-OFF 모드 간 차이가 감소했습니다.
- TOF와 상위 알케인의 조합 또는 NP와 알케인의 혼합물은 임계값 센서 또는 열 광학 스위치에 사용될 수 있습니다.
이 기사는 2020년 Materials 저널에 게재되었습니다. 기사의 저자는 Joanna E. Moś, Karol A. Stasiewicz, Katarzyna Matras-Postołek 및 Leszek R. Jaroszewicz입니다.