Комбинационное рассеяние света и фотолюминесценция диоксида церия, допированного иттербием
Шкерин С.Н.1, Гырдасова О.И.2, Абдурахимова Р.К.1, Ткачук А.В.1, Абасова К.В.1
1Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
2Институт химии твердого тела Уральского oтделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия

Email: shkerin@mail.ru
Поступила в редакцию: 7 июля 2025 г.
В окончательной редакции: 23 декабря 2025 г.
Принята к печати: 23 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 20 февраля 2026 г.
Термолизом на воздухе формиатных прекурсорных комплексов получен ряд твердых растворов Ce(Yb)O2, а для избранных составов и Ce(Y)O2. Все образцы характеризуются гранецентрированной кубической структурой (Fm-3m), типа флюорита. Исследования методом спектроскопии комбинационного (рамановского) рассеяния света при использовании двух различных источников (785 и 532 nm) позволило выделить структурные линии и линии фотолюминесценции, т. к. структурные линии не зависят от длины волны использованного излучения. Фотолюминесценция наблюдается как от катиона иттербия, так и от собственных дефектов решетки оксида - анионных вакансий. Прослежено изменение локальной структуры от флюорита к пирохлору, оно происходит в районе 9 % допирующего катиона и проявляется не только в изменении набора структурных линий, но и в изменении частоты проявления люминесценции катиона иттербия: 2375(1) cm-1 для структуры флюорита при малых концентрациях добавки и 2440(2) cm-1 для структуры пирохлора. Последняя величина хорошо согласуется для твердых растворов на основе диоксида циркония, также имеющих структуру пирохлора. Ключевые слова: твердые растворы, рамановское рассеяние света, структурные линии, соотношение структур флюорит/пирохлор.
- V.G. Keramidas, W.B. White. J. Chem. Phys. 59, 3, 1561 (1973)
- С.Н. Шкерин, Е.С. Ульянова, Э.Г. Вовкотруб. Неорган. материалы 57, 11, 1213 (2021). [S.N. Shkerin, E.S. Ul'yanova, E.G. Vovkotrub. Inorg. Mater. 57, 11, 1145 (2021).]
- С.Н. Шкерин, А.Н. Мещерских, Т.В. Ярославцева, Р.К. Абдурахимова. ФТТ 64, 12, 1985 (2022). [S.N. Shkerin, A.N. Meshcherskikh, T.V. Yaroslavtseva, R.K. Abdurakhimova. Phys. Solid State 64, 12, 1951 (2022).]
- A.C. Cabral, L.S. Cavalcante, R.C. Deus, E. Longo, A.Z. Simoes, F. Moura. Ceram. Int. 40, 3, 4445 (2014). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2013.08.117
- С.Н. Шкерин, Р.К. Абдурахимова, П.Н. Мушников. Неорган. материалы 61, 9--10, 582 (2025). DOI: 10.7868/S3034558825050063
- N.G. Petrik, D.P. Taylor, T.M. Orlando. J. Appl. Phys. 85, 9, 6770 (1999). https://doi.org/10.1063/1.370192
- W.S.C. de Sousa, D.M.A. Melo, J.E.C. da Silva, R.S. Nasar, M.C. Nasar, J.A. Varela. Cer\^amica 53, 99 (2007). https://doi.org/10.1590/S0366-69132007000100015
- K. Smits, L. Grigorjeva, D. Millers, A. Sarakovskis, J. Grabis, W. Lojkowski. J. Luminescence 131, 10, 2058 (2011). https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2011.05.018
- С.Н. Шкерин, Е.С. Ульянова, Э.Г. Вовкотруб. ФТТ 64, 4, 467 (2022). https://doi.org/10.21883/FTT.2022.04.52187.252 [S.N. Shkerin, E.S. Ulyanova, E.G. Vovkotrub. Phys. Solid State 64, 4, 463 (2022).]
- С.Н. Шкерин, А.В. Павлович, Р.К. Абдурахимова, Т.В. Ярославцева, Е.С. Ульянова. ФТТ 66, 3, 413 (2024)
- Ю.К. Воронько, Б.И. Денкер, В.В. Осико. ФТТ 13, 8, 2193 (1971)
- T. Kallel, M.A. Hassairi, M. Dammak, A. Lyberis, P. Gredin, M. Mortier. J. Alloys Compd. 584, 261 (2014)
- W. Tang, Y. Wang, C.-L. Jia. ФТТ 63, 1, 110 (2021)
- Z. Li, S. Zhang, Q. Xu, D. He, Y. Lv, X. Lin, C. Wang, Y. Jin, Y. Hu. J. Alloys Compd. 766, 663 (2018)
- R. Khabibrakhmanov, A. Shurukhina, A.V. Rudakova, D. Barinov, V. Ryabchuk, A.V. Emeline, G.V. Kataeva, N. Serpone. Chem. Phys. Lett. 742, 1, 137136 (2020)