Le verre microcristallin au fluorure dopé aux terres rares présente, grâce à sa structure unique et ses propriétés lumineuses, de vastes perspectives d’application dans les domaines de l’affichage stéréoscopique, des lasers à fibre optique, de l’éclairage laser et des sources infrarouges proches. Cet article décrit la préparation, par fusion à haute température, d’une série de verres transparents auto-cristallisés BaF₂, triplement dopés Pr³⁺/Gd³⁺/Ce³⁺, et l’analyse systématique des phases, de la structure cristalline, de la morphologie et de la taille des particules des matériaux synthétisés à l’aide de la diffraction des rayons X, du raffinage de la structure selon Rietveld et de la microscopie électronique en transmission, confirmant la caractéristique d’auto-cristallisation des nanocristaux BaF₂ dans le système de verre microcristallin SiO₂-B₂O₃-Na₂CO₃-BaF₂. Sous excitation à 444 nm et 586 nm, l’intensité de la luminescence visible et proche infrarouge des ions Pr³⁺ dans l’échantillon augmente puis diminue avec l’augmentation de la concentration en Gd³⁺, indiquant un effet régulateur significatif de Gd³⁺ sur la luminescence de Pr³⁺. Sous excitation à 320 nm, Ce³⁺ émet non seulement une large bande ultraviolette centrée à 370 nm via la transition 5d → 4f, mais transfère aussi directement l’énergie au niveau ^1D₂ de Pr³⁺, induisant l’émission caractéristique de ^1D₂. Finalement, cet échantillon de verre microcristallin apparaît magenta sous une irradiation bleue de 444 nm et violet sous irradiation ultraviolette de 320 nm, et le motif de sécurité construit avec sa poudre sur une plaque de cuivre peut réaliser un changement de couleur notable, réalisant avec succès les fonctions de sécurité fluorescente et de cryptage de l’information.

verre microcristallin;Pr³⁺;transfert d’énergie;contrôle de la couleur lumineuse;sécurité fluorescente