Повышение интенсивности свечения люминофора Gd2O2S : Tb(3-7 mol.%), вызванное изменением распределения активатора Tb3+ по реальной кристаллической решетке
Баковец В.В.1, Соколов В.В.1, Долговесова И.П.1, Пивоварова Т.Д.1, Филатова И.Ю.1, Рахманова М.И.1, Юшина И.В.1, Асанов И.П.1, Сотников А.В.1
1Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, Новосибирск, Россия
Email: becambe@niic.nsc.ru
Поступила в редакцию: 31 мая 2022 г.
В окончательной редакции: 31 мая 2022 г.
Принята к печати: 12 июня 2022 г.
Выставление онлайн: 23 августа 2022 г.
Люминофоры Gd2O2S : Tb(3-7 mol.%), полученные через стадию золь-гель формирования прекурсоров Gd2O3 : Tb с последующим их сульфидированием в парах серы с плавнем LiF при 700oC, показали высокую эффективность свечения. Характеризацией полученных образцов набором физико-химических методов установлено, что увеличение концентрации активатора Tb3+ приводит к его специфическому распределению: по вакансиям гадолиния (VGd)''', замещением ионов Gd3+ и концентрированием его на границах кристаллитов. Отмечено, что при этом изменяется морфология кристаллитов, изменяется ближний порядок структурной единицы решетки (Gd2O2) c внедрением ионов S2- в вакансии кислорода [VO]oo или замещением анионов O2-, в результате чего нарушается дальний порядок анионной подрешетки и уменьшается ширина запрещенной зоны. При этом, образующиеся примесные фазы GdOF : Tb и TbOF способствуют повышению эффективности фотолюминесценции. Вариации этих эффектов при росте концентрации Tb3+ приводят к росту интенсивности полос излучения зеленой области переходов 5D4->7Fj и снижению интенсивности полос излучения синей области переходов 5D3->7Fj. Ключевые слова: люминофор Gd2O2S : Tb(3-7 mol.%), реальная структура решетки, распределение активатора фотолюминесценции, дальняя инфракрасная спектроскопия, рамановская спектроскопия, РФЭС-спектроскопия.
- F. Zhao, M. Yuan, W. Zhang, S. Gao, J. Am. Chem. Soc. 128, 11758 (2006)
- J. Nanomater. Volume. Article ID 2560436, 1-6 (2017)
- В.В. Баковец, Т.Д. Пивоварова, И.П. Долговесова, И.В. Корольков, О.В. Антонова, С.И. Кожемяченко. ЖОХ 88, 5, 850 (2018)
- E.-J. Popovici, L. Muresan, A. Hristea-Simoc, E. Indrea, M. Vasilescu, M. Nazarov, D.Y. Jeon. Opt. Mater. 27, 559 (2004)
- Г.В. Ананьева, Е.И. Горохова, В.А. Демиденко, В.А. Парфинский, О.А. Христич. Опт. журн. 72, 68 (2005)
- X.-X. Luo, W.-H. Cao, Y. Tian. Opt. Mater. 30, 351 (2007)
- Е.И. Горохова, Г.В. Ананьева, В.А. Демиденко, С.Б. Еронько, Е.А. Орещенко, О.А. Христич, П.А. Родный. Опт. журн. 79, 1, 58 (2012)
- В.В. Баковец, И.В. Юшина, О.В. Антонова, Т.А. Помелова. Оптика и спектроскопия 121, 929 (2016)
- P. Kubelka, F. Munk. Z. Techn. Phys. 12, 593 (1931)
- J. Tauc, R. Grigorovici, A. Vancu. Phys. Status Solidi 15, 627 (1966)
- D. Barreca et al. Surf. Sci. Spectra 14, 60 (2007)
- Л.Я. Марковский, Э.Я. Песина, Ю.А. Омельченко. ЖНХ 16, 2, 330 (1971)
- Kh.R. Saraee, M.D. Zaden, M. Mostajaboddavati, A.A. Kharieky. J. Electr. Mater. 45, 4806 (2016)
- J. Holsa, M. Leskela, L. Niinisto. Mater. Res. Bull. 14, 1403 (1979)
- S. Chatterjee, V. Shanker, H. Chander. Mater. Chem. Phys. 80, 719 (2003)
- E.I. Gorokhova, V.A. Demidenko, O.A. Khristich. J. Opt. Technol. 70, 693 (2003)
- A. Abreu da Silva, M.A. Cebim, M.R. Davolos. J. Lumin. 128, 1165 (2008)
- Е.И. Горохова, Г.В. Ананьева, В.А. Демиденко, С.Б. Еронько, Е.А. Орещенко, О.А. Христич, П.А. Родный. Опт. журн. 79, 1, 56 (2012)
- Y. Tian, W.-He Cao, X.-X. Luo, Y. Fu. J. Alloys Comp. 433, 313 (2007)
- L. Hernбndez-Adame, A. Mйndez-Blas, J. Ruiz-Garcнa, J.R. Vega-Acosta, F.J. Medellin-Rodriguez, G. Palestino. Chem. Eng. J. 258, 136 (2014)
- S.-L. Lin, T.-Y. Liu, C.-L. Lo, B.-S. Wang, Y.-J. Lee, K.-Y. Lin, C.A. Chang. http://dx.doi.org/10.1016/j.jlumin.2016.01.037
- X. Sang, G. Xu, J. Lian, N. Wu, X. Zhang, J. He. Solid State Sci. 80, 15 (2018)
- М.И. Гайдук, В.Ф. Золин, Л.С. Гайгерова. Спектры люминесценции европия. Наука, М. (1974). 195 с
- В.В. Баковец, И.П. Долговесова, Т.Д. Пивоварова, Л.А. Шелудякова. ФТТ 63, 2147 (2021)
- S. Yokono, S. Syunij, T. Hoshina. J. Phys. Soc. Jpn. 46, 1882 (1979)
- J. Lian, X. Sun, J.-G. Li, B. Xiao, K. Duan. Mater. Chem. Phys. 122, 354 (2010)
- К.В. Шалимова. Физика полупроводников. Энергоатомиздат, М. (1985). 392 с
- Ю.Л. Супоницкий, Г.М. Кузьмичева, А.А. Елисеев. Успехи химии 57, 367 (1988)
- Г.П. Бородуленко, А.А. Елисеев, В.А. Ефремов, Г.М. Кузмичева, И.В. Перепелкин, Н.М. Пономарев. ЖНХ 30, 2208 (1985)
- R.D. Shanon. Acta Crystall. A 32, 751 (1976)
- A. Garcia-Murillo, A. de J. Morales Ramirez, F. de J. Carrillo Romo, M. Garcia Hernandez, M.A. Dominguez Crespo. Mater. Lett. 63, 1631 (2009)
- P.R. Singh, K. Gupta, A. Pandey, A. Pandey. World J. Nano Sci. Eng. 2, 13 (2012)
- В.В. Баковец, И.П. Долговесова, Т.Д. Пивоварова, М.И. Рахманова. ФТТ 62, 2147 (2020)
- В.А. Лобач. Журн. прикл. cпектроскопии 27, 552 (1977).
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.