Эволюция спектральных и структурных характеристик ортоборатов Lu-=SUB=-0.99-x-=/SUB=-Gd-=SUB=-x-=/SUB=-Eu-=SUB=-0.01-=/SUB=-BO-=SUB=-3-=/SUB=-

Abstract

Проведены исследования структуры, спектров ИК-поглощения и люминесценции твердых растворов Lu0.99-xGdxEu0.01BO3 при 0≤ x≤ 0.15. Установлено соответствие между структурой и спектральными характеристиками этих соединений. Показано, что ортобораты Lu0.99-xGdxEu0.01BO3, состоящие из бората лютеция LuBO3, имеющего две устойчивые структурные модификации (кальцит и ватерит), и бората гадолиния GdBO3, имеющего только одну структурную модификацию (ватерит), при x≤ 0.05 образуют твердый раствор со структурой кальцита и размером микрокристаллов 15-20 μm. При увеличении x количество фазы ватерита последовательно увеличивается и при x≥0.1 весь объем образца имеет структуру ватерита. При концентрациях Gd3+ 0.05<x≤0.1 образцы Lu0.99-xGdxEu0.01BO3 являются двухфазными. Впервые показано, что при x > 0.05 фаза ватерита появляется как в объеме крупных микрокристаллов (15-20 μm), так и в виде мелких микрокристаллов (1-2 μm). Ключевые слова: люминофоры для светодиодов, ортобораты редкоземельных элементов, рентгенофазовый анализ, ИК-спектроскопия, спектры люминесценции.

Эволюция структурных и спектральных характеристик ортоборатов Lu-=SUB=-0.99-x-=/SUB=-Sm-=SUB=-x-=/SUB=-Eu-=SUB=-0.01-=/SUB=-BO-=SUB=-3-=/SUB=-

“…Ионы Eu 3+ позволяют следить за структурным состоянием, как в объеме, так и на поверхности образца. Информацию о ближайшем окружении ионов Eu 3+ в объеме образца можно получить, возбуждая люминесценцию ионов Eu 3+ светом с энергией, соответствующей резонансному возбуждению ионов Eu 3+ (λ ex ∼ 394 и ∼ 466 nm, электронные переходы 7 F 0 → 5 L 6 и 7 F 0 → 5 D 2 соответственно), в области прозрачности образцов (λ > 300 nm) [8,26,27]. Возбуждение свечения редкоземельных ионов Eu 3+ светом с энергией, находящейся в области интенсивного поглощения образца (λ = 225−300 nm) -полоса переноса заряда (ППЗ), позволяет получить информацию о локальном окружении ионов Eu 3+ в приповерхностном слое кристалла [8,26,27].…”

“…Информацию о ближайшем окружении ионов Eu 3+ в объеме образца можно получить, возбуждая люминесценцию ионов Eu 3+ светом с энергией, соответствующей резонансному возбуждению ионов Eu 3+ (λ ex ∼ 394 и ∼ 466 nm, электронные переходы 7 F 0 → 5 L 6 и 7 F 0 → 5 D 2 соответственно), в области прозрачности образцов (λ > 300 nm) [8,26,27]. Возбуждение свечения редкоземельных ионов Eu 3+ светом с энергией, находящейся в области интенсивного поглощения образца (λ = 225−300 nm) -полоса переноса заряда (ППЗ), позволяет получить информацию о локальном окружении ионов Eu 3+ в приповерхностном слое кристалла [8,26,27]. В работах [36][37][38][39] показано, что если ближний порядок вокруг ионов Eu 3+ во всем образце одинаков, о чем свидетельствует совпадение спектров люминесценции (СЛ) приповерхностного слоя образца и его объема, то образец является однофазным.…”

“…В работах [8,[25][26][27][28] Спектры фотолюминесценции и спектры возбуждения люминесценции изучались на установке, состоящей из источника света -лампы ДКСШ-150, двух монохромaторов МДР-4 и МДР-6 (спектральный диапазон 200−1000 nm, дисперсия 1.3 nm/mm). Регистрация свечения осуществлялась фотоумножителем ФЭУ-106 (область спектральной чувствительности 200−800 nm) и усилительной системой.…”

Эволюция Спектральных И Структурных Характеристик Боратов, Образующихся При Взаимодействии Оксидов Лантана И Скандия С Расплавом Тетрабората Калия

“…Как известно, одним из наиболее эффективных методов направленного изменения спектров излучения полиморфных люминофоров является изменение их структурного состояния, так как каждой структурной модификации боратов, содержащих оптически активные центры, соответствует характерный только для нее спектр люминесценции (СЛ) [8][9][10][11][12]. Спектры люминесценции различных структурных модификаций боратов Lu 1−x Re x BO 3 :Eu (Re = Gd, Tb, Eu, Y) и Lu 1−x In x BO 3 :Eu исследованы в работах [10][11][12][13][14][15]. Эти соединения содержат LuBO 3 , ReBO 3 и InBO 3 .…”

“…В соединениях Lu 0.99−x Re x Eu 0.01 BO 3 (Re = Eu, Gd, Tb, Y), синтезированных при T = 970 • C (температуре существования кальцитной фазы LuBO 3 ), при увеличении концентрации Re наблюдается следующая ПСМ: кальцит → кальцит + ватерит → ватерит. Образцы Lu 0.99−x Re x Eu 0.01 BO 3 кристаллизуются в структуре ватерита при концентрациях Re ≥ 10−25 at.% для разных Re [11][12][13][14]. В спектрах люминесценции образцов Lu 0.98−x In x Eu 0.02 BO 3 и Lu 0.99−x Re x Eu 0.01 BO 3 , имеющих структуру кальцита, наблюдаются две узкие полосы с λ max = 589.8 и 595.7 nm (электронный переход 5 D 0 → 7 F 1 ) [8][9][10][11][12][13][14][15].…”