Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2020, выпуск 5 » Статья стр. 651
<<<>>>
Фотолюминесценция квантовых точек Zn1-x-yCuxEuyS/EuL3 в полиакрилатной матрице
DOI: 10.21883/OS.2020.05.49326.326-19
Переводная версия: 10.1134/S0030400X20050161
Смагин В.П. 1, Исаева А.А.1, Еремина Н.С. 2
1Алтайский государственный университет, Барнаул, Россия
2Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
Email: smaginV@yandex.ru, anastasya_isaeva_1993@mail.ru
Выставление онлайн: 3 апреля 2020 г.
PDF версия
Сульфид цинка является одним из наиболее востребованных люминесцирующих полупроводников группы А(II)B(VI). Легирование квантовых точек ZnS ионами Ln3+ позволяет сформировать в полупроводниковой матрице наноразмерные структуры, содержащие изолированные центры узкополосной люминесценции. Внедрение КТ в акрилатные матрицы дополнительно стабилизирует частицы, позволяет сформировать их морфологию. Наноразмерные структуры Zn1-x-yCuxEuyS/EuL3, где L - трифторацетат-анионы, синтезированы методом возникающих реагентов in situ в среде метилметакрилата (ММА). Легирование ZnS проведено одновременным введением в акрилатную реакционную смесь растворимых прекурсоров сульфида цинка, а также трифторацетатов меди и европия. Полимерные оптически прозрачные композиции ПММА/Zn1-x-yCuxEuyS/EuL3 получены радикальной полимеризацией ММА в блоке. Возбуждение люминесценции композиций связано с межзонным переходам электронов в ZnS, с системой уровней, которые формируют легирующие ионы в запрещенной зоне ZnS, а также с собственным поглощением энергии ионами Eu3+. Широкополосная люминесценция композиций обусловлена внутрикристаллическими дефектами, сформировавшимися в ZnS при легировании. Узкополосная люминесценция возникает в результате электронных 5D0-> 7Fj-переходов в ионах Eu3+, связанных с КТ, а также находящихся в полимерной матрице независимо от них. Перенос энергии с донорных уровней полупроводниковой матрицы на уровни ионов Eu3+ с последующим выделением ее в виде люминесценции подтвержден наложением полос поглощения легированного ZnS и полос возбуждения люминесценции композиций, а также увеличением интенсивности узкополосной люминесценции ионов Eu3+ при одновременном уменьшении интенсивности широкой полосы рекомбинационной люминесценции легированного ZnS. Уменьшение интенсивности полосы рекомбинационной люминесценции ZnS при увеличении концентрации ионов Eu3+ >1.0· 10-3 mol/L также связано с образованием на поверхности частиц слоя комплексных соединений европия, препятствующих прохождению возбуждающего излучения к ядру частиц. Ключевые слова: квантовые точки, сульфид цинка, ионы европия, метилметакрилат, фотолюминесценция.
  1. Казанкин О.Н., Марковский Л.Я., Миронов И.А. и др. Неорганические люминофоры. Л.: Химия, 1975. 192 с
  2. Denzler D., Olschewski M., Sattler K. // J. Appl. Phys. 1998. V. 84. N 5. P. 2841
  3. Клюев В.Г., Майорова Т.Л., Фам Тхи Хаи М., Семенов В.Н. // Конденсированные среды и межфазные границы. 2009. Т. 11. N 1. С. 58
  4. Кучакова Т.А., Весна Г.В., Макара В.А. // ФТП. 2004. Т. 38. В. 11. С. 1316; Kuchakova T.A., Vesna G.V., Makara V.A. // Semiconductors. 2004. V. 38. N 11. P. 1275. doi 10.1134/1.1823058
  5. Бачериков Ю.Ю., Ворона И.П., Оптасюк С.В. и др. // ФТП. 2004. Т. 38. В. 9. С. 1025; Bacherikov Yu.Yu., Vorona I.P., Optasyuk S.V. // Semiconductors. 2004. V. 38. N 9. P. 987. doi 10.1134/1.1797471
  6. Морозова Н.К., Каретников И.А., Мидерос Д.А. и др. // ФТП. 2006. Т. 40. N 10. С. 1185; Morozova N.K., Karetnikov I.A., Mideros D.A. et al. // Semiconductors. 2006. V. 40. N 10. P. 1155. doi 10.1134/S106378260610006X
  7. Буланый М.Ф., Полежаев Б.А., Прокофьев Т.А. // ФТП. 1998. Т. 32. В. 6. С. 673; Bulanyvi M.F., Polezhaev B.A., Prokof'ev T.A. // Semiconductors. 1998. V. 32. N 6. P. 603
  8. Свечников С.В., Завьялова Л.В., Рощина Н.Н. и др. // ФТП. 2000. Т. 34. В. 10. С. 1178; Svechnikov S.V., Zav'yalova L.V., Roshchina N.N. et al. // Semiconductors. 2000. V. 34. N 10. P. 1128
  9. Буланый М.Ф., Коваленко А.В., Полежаев Б.А., Прокофьев Т.А. // ФТП. 2009. Т. 43. В. 6. С. 745; Bulanuy M.F., Kovalenko A.V., Polezaev B.A., Prokof'Yev T.A. // Semiconductors. 2009. V. 43. N 6. P. 16. doi 10.1134/S1063782609060050
  10. Огурцов К.А., Бахметьев В.В., Абызов А.М. и др. // Известия СПбГТИ (ТУ). 2010. N 7. С. 13
  11. Огурцов К.А., Сычев М.М., Бахметьев В.В. и др. // Неорган. матер. 2016. Т. 52. N 11. С. 1188. doi 10.7868/S0002337X16110129; Ogurtsov K.A., Sychov M.M., Bakhmetyev V.V. et al. // Inorganic Materials. 2016. V. 52. N`11. С. 1115. doi 10.1134/S0020168516110121
  12. Planelles-Arago J., Julian-Lopez B., Cordoncillo E. et al. // J. Mater. Chem. 2008. V. 18. N 43. P. 5193. doi 10.1039/b809254k
  13. Jing-hua N., Rui-nian H., Wen-lian L. et al. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2006. V. 39. N 11. P. 2357. doi 10.1088/0022-3727/39/11/007
  14. Mukherjee P., Shade C.M., Yingling A.M. et al. // J. Phys. Chem. A. 2011. V. 115. N 16. P. 4031. doi 10.1021/jp109786w
  15. Mukherjee P., Sloan R.F., Shade C.M. et. al. // J. Phys. Chem. C. 2013. V. 117. N 27. P. 14451. doi 10.1021/jp404947x
  16. Yun S.J., Dey S., Nam K.-S. // J. Korean Phys. Society. 1998. V. 33. N 2. P. S454
  17. Селищев А.В., Павлищук В.В. // Теор. и эксперим. химия. 2015. Т. 51. N 6. С. 358; Selishchev A.V., Pavlishchuk V.V. // Theoretical and Experimental Chemistry. 2015. V. 51. N 6. P. 366. doi 10.1007/s11237-016-9437-y
  18. Zhanguo Liang, Jun Mu, Lei Han, Hongquan Yu // J. Nanomaterials. V. 2015. Article ID 519303. doi 10.1155/2015/519303
  19. Qu S.C., Zhou W.H., Liu F.Q. et al. // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 80. P. 3605. doi 10.1063/1.1478152
  20. Ahemen I., De D.K. // Advanced Science, Engineering and Medicine 2013. V. 5. P. 1. doi 10.1166/asem.2013.1403
  21. Bokatial L., Rai L. // J. Fluoresc. 2012. V. 22. P. 505. doi 10.1007/s10895-011-0984-2
  22. Kexin Zhang, Yaxin Yu, Shuqing Sun // Applied Surface Science. 2013. V. 276. P. 333. doi 10.1016/j.apsusc.2013.03.093
  23. Yongbo Wang, Xuhua Liang, Enzhou Liu et al. // Nanotechnology. 2015. V. 26. P. 375601. doi 10.1088/0957-4484/26/37/375601
  24. Qian Chen, Jiahui Song, Chunyan Zhou, Qi Pang, Liya Zhou // Materials Science in Semiconductor Processing. 2016. V. 46. P. 53. doi 10.1016/j.mssp.2016.02.005
  25. Смирнов М.С., Овчинников О.В., Тайдаков И.В. и др. // Опт. и спектр. 2018. Т. 125. N 2. С. 240. doi 10.21883/OS.2018.08.46367.65-18; Smirnov M.S., Ovchinnikov O.V., Zvyagin A.I. et al. // Opt. Spectrosc. 2018. V. 125. N 2. P. 249. doi 10.1134/S0030400X18080210
  26. Овчинников О.В., Латышев А.Н., Смирнов М.С. // Конденсированные среды и межфазные границы. 2005. Т. 7. N 4. С. 413
  27. Щерба T.Н., Лупандина К.В., Жиленко М.П. и др. // Изв. АН. Серия химическая. 2011. N 8. С. 1547; Shcherba T.N., Lupandina K.V., Zhilenko M.P. et al. // Russian Chemical Bulletin. 2011. V. 60. N 8. P. 1571. doi 10.1007/s11172-011-0233-5
  28. Montenegro J.-M., Parak W.J., Grazu V., de la Fuente J.M. et al. // Adv. Drug Deliv. Rev. 2013. V. 65. N 5. P. 677. doi 10.1016/j.addr.2012.12.003
  29. Огурцов К.А., Сычев М.М., Бахметьев В.В. и др. // Неорган. матер. 2015. Т. 51. N 4. С. 371. doi 10.7868/S0002337X15040119; Ogurtsov K.A., Sychov M.M., Bakhmet'Ev V.V. et al. // Inorganic Materials. 2015. V. 51. N 4. P. 319. doi 10.1134/S0020168515040111
  30. Сенокосов Э.А., Один И.Н., Чукичев М.В. и др. // Неорган. матер. 2016. Т. 52. N 11. С. 1175. doi 10.7868/S0002337X16110154; Senokosov E.A., Ishimov V.M., Demidenko I.V. et al. // Inorganic Materials. 2016. V. 52. N 11. P. 1103. doi 10.1134/S0020168516110157
  31. Мандал А.Р., Иштеев А.Р., Волчематьев С.А. и др. // Неорган. матер. 2016. Т. 52. N 3. С. 297. doi 10.7868/S0002337X16030106; Mandal A.R., Ishteev A.R., Volchematev S.A. et al. // Inorganic Materials. 2016. V. 52. N 3. С. 256. doi 10.1134/S0020168516030109
  32. Дайнеко С.В., Самохвалов П.С., Лыпенко Д. и др. // Опт. и спектр. 2017. Т. 122. N 1. С. 17. doi 10.7868/S0030403417010044; Dayneko S.V., Lypenko D., Samokhvalov P.S. et al. // Opt. Spectrosc. 2017. V. 122. N 1. P. 12. doi 10.1134/S0030400X17010040
  33. Звайгзне М.А., Мартынов И.Л., Кривенков В.А. и др. // Опт. и спектроск. 2017. Т. 122. N 1. С. 76. doi 10.7868/S0030403417010330; Zvaigzne M.A., Martynov I.L., Krivenkov V.A. et al. // Opt. Spectrosc. 2017. V. 122. N 1. P. 69. doi 10.1134/S0030400X17010313
  34. Курочкин Н.С., Кацаба А.В., Амброзевич С.А. и др. // ФТП. 2017. Т. 51. В. 5. С. 659. doi 10.21883/FTP.2017.05.44424.8475; Kurochkin N.S., Katsaba A.V., Ambrozevich S.A. et al. // Semiconductors. 2017. V. 51. N 5. P. 628. doi 10.1134/S1063782617050153
  35. Sadeghi S., Kumar B.G., Melikov R. et al. // Optica. 2018. V. 5. N 7. P. 793. doi 10.1364/OPTICA.5.000793
  36. Egorova E.M., Revina A.A. // Colloid J. 2002. V. 64. N 3. С. 301. doi 10.1023/A:1015912608285
  37. Смагин В.П., Фадин И.М. // Журн. неорган. хим. 2013. Т. 58. N 9. С. 1212. doi 10.7868/S0044457X13090225; Smagin V.P., Fadin I.M. // Russian J. Inorganic Chemistry. 2013. V. 58. N 9. P. 1085. doi 10.1134/S0036023613090210
  38. Готовцева Е.Ю., Бирюков А.А., Светличный В.А. // Изв. вузов. Физика. 2013. Т. 56. N 3. С. 32; Gotovtseva E.Y., Biryukov A.A., Svetlichnyi V.A. // Russian Physics J. 2013. V. 56. N 3. P. 273. doi 10.1007/s11182-013-0027-3
  39. Смагин В.П., Давыдов Д.А., Унжакова Н.М., Бирюков А.А. // Журн. неорган. хим. 2015. Т. 60. N 12. С. 1734. doi 10.7868/S0044457X15120247; Smagin V.P., Davydov D.A., Unzhakova N.M., Biryukov A.A. // Rus. J. Inorg. Chem. 2016. V. 60. N 12. P. 1588. doi 10.1134/S0036023615120244
  40. Пономарева К.Ю., Кособудский И.Д., Третьяченко Е.В., Юрков Г.Ю. // Неорган. матер. 2007. Т. 43. N 11. С. 1295; Ponomareva K.Yu., Kosobudsky I.D., Tret'yachenko E.V., Yurkov G.Yu. // Inorganic Materials. 2007. V. 43. N 11. P. 1160. doi 10.1134/S0020168507110027
  41. Смагин В.П., Еремина Н.С., Леонов М.С. // Неорган. матер. 2018. Т. 54. N 2. С. 115. doi 10.7868/S0002337X1802001X; Smagin V.P., Leonov M.S., Eremina N.S. // Inorganic Materials. 2018. V. 54. N 2. P. 103. doi 10.1134/S0020168518020139
  42. Смагин В.П., Еремина Н.С., Исаева А.А., Ляхова Ю.В. // Неорган. матер. 2017. Т. 53. N 3. С. 252. doi 10.7868/S0002337X17030083; Smagin V.P., Eremina N.S., Isaeva A.A., Lyakhova Yu.V. // Inorganic Materials. 2017. V. 53. N 3. P. 263. doi 10.1134/S0020168517030086
  43. Бирюков А.А., Изаак Т.И., Светличный В.А., Готовцева Е.Ю. // Известия вузов. Физика. 2009. Т. 52. N 12/2. С. 16
  44. Смагин В.П., Еремина Н.С., Давыдов Д.А. и др. // Неорган. матер. 2016. Т. 52. N 6. С. 664. doi 10.7868/S0002337X16060154; Smagin V.P., Davydov D.A., Nazarova K.V. // Inorganic Materials. 2016. V. 52. N 6. P. 611. doi 10.1134/S0020168516060157
  45. Смагин В.П., Еремина Н.С., Леонов М.С. // ФТП. 2018. Т. 52. N 8. С. 891. doi 10.21883/FTP.2018.08.46214.8729; Smagin V.P., Eremina N.S., Leonov M.S. // Semiconductors. 2018. V. 52. N 8. P. 1022. doi 10.1134/S1063782618080213
  46. Джафаров М.А., Насиров Е.Ф., Джафарли Р.С. // Неорган. матер. 2017. Т. 53. N 1. С. 15. doi 10.7868/S0002337X17010055; Jafarov M.A., Nasirov E.F., Jafarli R.S. // Inorganic Materials. 2017. V. 53. N 1. P. 39. doi 10.1134/S0020168517010058
  47. Sun X., Xie L., Wang T. et al. // Optics Express. 2013. V. 21. N 7. Р. 8214. doi 10.1364/OE.21.008214
  48. Смагин В.П., Исаева А.А., Еремина Н.С., Бирюков А.А. // Журн. приклад. хим. 2015. Т. 88. В. 6. С. 924; Smagin V.P., Isaeva A.A., Eremina N.S., Biryukov A.A. // Rus. J. of Appl. Chem. 2015. V. 88. N 6. P. 1020. doi 10.1134/S1070427215060208
  49. Смагин В.П., Мокроусов Г.М. Физико-химические аспекты формирования и свойства оптически прозрачных металлсодержащих полимерных материалов. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2014. 258 с. http://elibrary.asu.ru/xmlui/bitstream/ handle/asu/840/read.7book?sequence=1
  50. Ehrlich H., Shcherba T., Zhilenko M., Lisichkin G. // Mater. Lett. 2011. V. 65. N 1. P. 107. doi 10.1016/j.matlet.2010.09.044
  51. Пивен Н.Г., Щербак Л.П., Фейчук П.И. и др. // Конденсированные среды и межфазные границы. 2006. Т. 8. N 4. С. 315
  52. Романов Э.А. Нанокристаллические пленки сульфида и селенида цинка для тонкопленочных электролюминесцентных источников. Дисс. канд. физ.-мат. наук Уд.ГУ. Ижевск. 2011. 151 с. http://www.elibrary.udsu.ru/xmlui/ bitstream/handle/123456789/.../Romanov%20EA\_ro.pdf?...1
  53. Уклеина И.Ю. Оксифториды иттрия и РЗЭ: синтез, люминесценция и оптика. Дисс. канд. хим. наук. СтГУ. Ставрополь. 2005. 158 с. http://www.dissercat.com/content/oksoftoridy-ittriya-i-rze-sintez-lyuminestsentsiya-i-optika
  54. Srinivasan R., Yogamalar N.R., Elanchezhiyan J. et al. // J. Alloys. Comp. 2010. V. 496. N 1-2. P. 472. doi 10.1016/j.jallcom.2010.02.083
  55. Antic B., Rogan J., Kremenovic A. et al. // Nanotechnology. 2010. V. 21. N 24. P. 245702. doi 10.1088/0957-4484/21/24/245702
  56. Смагин В.П., Еремина Н.С., Исаева А.А. // Журн. неорган. хим. 2017. Т. 62. N 1. С. 130. doi 10.7868/S0044457X17010226; Smagin V.P., Eremina N.S., Isaeva A.A. // Rus. J. Inorg. Chem. 2017. V. 62. N 1. P. 131. doi 10.1134/S0036023617010223
  57. Zhao H., Liang H., Vidal F. et al. // J. Phys. Chem. C. 2014. V. 118. N 35. P. 20585. doi 10.1021/jp503617h
  58. Смирнов М.С., Стаселько Д.И., Овчинников О.В. и др. // Опт. и спектр. 2013. Т. 115. N 5. С. 737. doi 10.7868/S003040341311024X; Smirnov M.S., Stasel'ko D.I., Ovchinnikov O.V. et al. // Opt. Spectrosc. 2013. V. 115. N 5. P. 651. doi 10.1134/S0030400X13110246
  59. Белобелецкая М.В., Стеблевская Н.И., Медков М.А. // Вестник ДВО РАН. 2013. N 5(171). С. 33.

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

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme