Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2026, выпуск 10 » Статья стр. 1127
<<<>>>
Широкополосная фотолюминесценция ионов Cu2+ в шпинели LiAl5O8
РНФ, Конкурс проектов малых научных групп, 25-23-00783
Капустин А.А.1, Романов А.Н.1, Хаула Е.В.1, Костюков А.А.2, Егоров А.Е.2, Кузьмин В.А.2, Корчак В.Н.1
1Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва, Россия
2Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук, Москва, Россия
Email: yaarsenykapustin@yandex.ru
Поступила в редакцию: 22 мая 2026 г.
В окончательной редакции: 15 июня 2026 г.
Принята к печати: 30 июня 2026 г.
Выставление онлайн: 16 октября 2026 г.
PDF версия
Исследована интенсивная широкополосная фотолюминесценция ионов Cu2+ в ближней инфракрасной области (900-1400 nm) в шпинели LiAl5O8 (кристаллизующейся в пространственных группах P4332 и Fd3m). Установлено, что свойства ФЛ сильно зависят от стехиометрии матрицы и её структурного состояния. Максимальная интенсивность излучения наблюдается в литий-дефицитных образцах, где, как предполагается, Cu2+ замещает два иона Li+ с образованием вакансии в положении лития, формируя эффективный излучательный центр. В литий-избыточных образцах реализуется иной, нелюминесцирующий примесный центр. Показано, что высокая эффективность ФЛ обусловлена уникальным сочетанием сильного кристаллического поля и низкой локальной симметрии (отсутствие центра инверсии) в октаэдрических позициях фазы P4332. Переход к неупорядоченной фазе Fd3m, стабилизированной либо закалкой, либо легированием MgO, также как введение Cu2+ в другие шпинели со структурой Fd3m (MgAl2O4, ZnAl2O4, MgGa2O4, ZnGa2O4), приводит к резкому снижению интенсивности излучения. LiAl5O8 с примесными ионами Cu2+ представляет собой удобный модельный объект для изучения электрон-фононного взаимодействия и эффекта Яна-Теллера в конфигурации d9, является перспективным материалом для применения в качестве активной среды перестраиваемых твердотельных лазеров. Ключевые слова: двухвалентная медь, шпинель, LiAl5O8, фотолюминесценция, ближний инфракрасный диапазон.
  1. P.F. Moulton. J. Opt. Soc. Am. B, 3 (1), 125 (1986)
  2. A.B.P. Lever. Inorganic Electronic Spectroscopy, 2nd ed. (Elsevier, Amsterdam, 1984)
  3. M.D. Sturge. The Jahn-Teller Effect in Solids, Solid State Phys., 20, 91 (1967)
  4. А.Н. Романов, Е.В. Хаула, А.А. Капустин, А.А. Костюков, А.Е. Егоров, В.А. Кузьмин, В.Н. Корчак. J. Am. Ceram. Soc., 107 (2), 979 (2024). DOI: 10.1111/jace.19485
  5. А.Н. Романов, Е.В. Хаула, А.А. Капустин, Д.Г. Филатова, И.А. Родин, А.М. Кули-заде, В.Н. Корчак. Неорган. материалы, 61 (3-4), 141-148 (2025). DOI: 10.31857/S0002337X24090039
  6. S. Adachi. ECS J. Solid State Sci. Technol., 10 (2), 026003 (2021). DOI: 10.1149/2162-8777/abdc01
  7. N.T. Melamed, F.S. Barros, P.J. Viccaro, J.O. Artman. Phys. Rev. B, 5 (8), 3377 (1972). DOI: 10.1103/PhysRevB.5.3377
  8. T. Abritta, F.S. Barros, N.T. Melamed. J. Lumin., 33 (1-2), 141 (1985). DOI: 10.1016/0022-2313(85)90012-2
  9. G.T. Pott, B.D. McNicol. J. Chem. Phys., 56 (10), 5246 (1972). DOI: 10.1063/1.1677027
  10. T.R.N. Kutty, M. Nayak. J. Alloy Compd., 269 (1-2), 75 (1998). DOI: 10.1016/S0925-8388(98)00159-5
  11. T. Abritta, N.T. Melamed, J.M. Neto, F.S. Barros. J. Lumin., 18/19 (2), 179 (1979). DOI: 10.1016/0022-2313(79)90098-X
  12. N.M. Khaidukov, K.S. Nikonov, M.N. Brekhovskikh, N.Yu. Kirikova, V.A. Kondratyuk, V.N. Makhov. Inorg. Mater., 58 (7), 751 (2022). DOI: 10.1134/S002016852207010X
  13. B.D. McNicol, G.T. Pott. J. Lumin., 6 (4), 320 (1973). DOI: 10.1016/0022-2313(73)90027-6
  14. N.M. Khaidukov, M.N. Brekhovskikh, N.Yu. Kirikova, V.A. Kondratyuk, V.N. Makhov. J. Lumin., 248, 118942 (2022). DOI: 10.1016/j.jlumin.2022.118942
  15. R.K. Datta, R. Roy. J. Am. Ceram. Soc., 46 (8), 388 (1963). DOI: 10.1111/j.1151-2916.1963.tb11757.x
  16. R. Famery, F. Queyroux, J.-C. Gilles, P. Herpin. J. Solid State Chem., 30 (3), 257 (1979). DOI: 10.1016/0022-4596(79)90107-5
  17. J.K. Burdett, G.D. Price, S.L. Price. J. Am. Chem. Soc., 104 (1), 92 (1982). DOI: 10.1021/ja00365a019
  18. R.P. van Stapele, J.M. Robertson. J. Chem. Soc. A, 9, 1222 (1970). DOI: 10.1039/J19700001222
  19. J.C. Joubert, A. Durif. C. R. Acad. Sci., 256, 4403 (1963)
  20. J.C. Joubert, A. Durif. Bull. Soc. Fr. Mineral. Cristallogr., 87, 517 (1964). DOI: 10.3406/bulmi.1964.5771
  21. G. Blasse, B.C. Grabmaier. Luminescent Materials (Springer, Berlin, 1994), ch. 3
  22. И.Б. Берсукер. Вибронные взаимодействия в молекулах и кристаллах (Наука, Москва, 1983)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme