Особенности изменения интенсивностей основных полос фотолюминесценции ионов Tb3+ и их сателлитов в поликристаллическом люминофоре Gd2O3:Tb(3 mol%)
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation, Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation, 121031700315-2
Баковец В.В.1, Плюснин П.Е.1, Юшина И.В.1, Рахманова М.И.1, Сотников А.В.1, Долговесова И.П.1, Пивоварова Т.Д.1
1Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, Новосибирск, Россия
Email: becambe@niic.nsc.ru, plus@niic.nsc.ru, jush@niic.nsc.ru, rakhmanova_m@mail.ru, sotnikov@niic.nsc.ru, dolgovesova@niic.nsc.ru, pivovarova@niic.nsc.ru
Поступила в редакцию: 17 марта 2023 г.
В окончательной редакции: 17 марта 2023 г.
Принята к печати: 28 марта 2023 г.
Выставление онлайн: 30 апреля 2023 г.
Образцы люминофора Gd2O3:Tb(3 mol%) получены золь-гель методом с последующим отжигом при 800 и 1200oC на воздухе. При высокой температуре отжига интенсивность основных полос излучения 484 и 541 nm увеличивается, но при этом уменьшается соотношение интенсивностей этих полос излучения с их сателлитами 493 и 549 nm соответственно. На основании анализа рентгеновской дифрактометрии, спектров излучения, дальней ИК- и рамановской спектроскопий, а также спектроскопии диффузного отражения, установлены: повышение кристалличности образцов со значительным уменьшением деформационных напряжений решетки при повышенных температурах отжига, изменение структуры запрещенной зоны с вырожденными акцепторной и донорной зонами примесей Tb4+ и Tb3+ соответственно. Спектры диффузного отражения образца после отжига при 800oC при оптическом возбуждении показали прямой переход заряда через запрещенную зону c Eg=2.56 eV. После повышенной температуры отжига концентрация ионов Tb4+ уменьшается за счет восстановления до Tb3+. В результате при низких энергиях возбуждения еще сохраняется вырождение акцепторной зоны и существует прямой переход зарядов через запрещенную зону с Eg=2.55 eV. При высокой энергии возбуждения вырождение акцепторной зоны снимается и наблюдается прямой переход через запрещенную зону с Eg=3.39 eV. Эти эффекты сопровождаются относительно большим увеличением интенсивности излучения сателлитов, в особенности на длине волны 549 nm. Ключевые слова: оксид Gd, спектры фотолюминесценции Tb3+, спектры дальней ИК и рамановской спектроскопии, структура запрещенной зоны, распределение Tb3+ и Tb4+ по катионной подрешетке.
- Z. Xu, J. Yang, Z. Hou, C. Li, C. Zhang, S. Huang, J. Lin. Mater. Res. Bull. 44, 1850 (2009)
- M.A. Flores-Gonzalez, G. Ledoux, S. Roux, K. Lebbou, P. Perriat, O. Tillement. J. Solid. State. Chem. 178, 989 (2005)
- X. Gao, C. Li, S. Li, H. Zhang, Z. Li, Y. Hong, J. Sun. J. Luminescence 190, 457 (2017)
- R. Hemam, L.R. Singh, S.D. Singh, R.N. Sharan. J. Luminescence 197, 399 (2018)
- R.S. Loitongbam, W.R. Singh, G. Phaomei, N.S. Singh. J. Luminescence 140, 95 (2013)
- M. Ou, B. Muteleta, M. Martini, R. Bazzi, S. Roux, G. Ledoux, O. Tillement, P. Perria. J. Coll. Interf. Sci. 333, 684 (2009)
- X. Zhu, Z. Zhou. J. Luminescence 188, 589 (2017)
- W.-C. Chien, Y.-Y. Yu, C.-C. Yang. Mater. Des. 31, 1737 (2010)
- A. de J.M. Rami rez, A.G. Murillo, F. de J.C. Romo, M.G. Hernandez, D.J. Vigueras, G. Chaderyron, D. Boyer. Mater. Res. Bull. 45, 40 (2010)
- В.В. Баковец, И.П. Долговесова, Т.Д. Пивоварова, М.И. Рахманова. ФТТ 62, 12, 2147 (2020)
- M. Nazarov, Do Y. Noh. J. Rare Earths 28, Spec. Issue, 1 (2010)
- D. Li, W. Qin, S. Liu, W. Pei, Z. Wang, P. Zhang, L. Wang, L. Huang. J. Alloys Comp. 653, 304 (2015)
- F. Vratny. J. Chem. Phys. 34, 1377 (1961)
- A.F. Andreeva, V.A. Ogorodnik. Phys. Status. Solidi. B 117, K57 (1983)
- V.V. Bakovets, A.V. Sotnikov, A.Sh. Agazhanov, S.V. Stankus, E.V. Korotaev, D.P. Pishchur, A.I. Shkatulov. J. Am. Ceram. Soc. 101, 4773 (2018)
- В.В. Баковец, Т.Д. Пивоварова, И.П. Долговесова, И.В. Корольков, О.В. Антонова, С.И. Кожемяченко. ЖОХ 88, 5, 850 (2018)
- D. Bloor, J.R. Dean. J. Phys. C 5, 1237 (1972)
- Y. Repelin, C. Proust, E. Husson, M. Beny. J. Solid State Chem. 138, 163 (1995)
- В.В. Баковец, И.П. Долговесова, Т.Д. Пивоварова, Л.А. Шелудякова. ФТТ 63, 12, 2162 (2021)
- J. Ibanez, J.A. Sans, V. Cuenca-Gotor, R. Oliva, O. Gomis, P. Rodri guez-Hernandez, A. Munoz, U. Rodri guez-Mendoza, M. Velazquez, P. Veber, C. Popescu, F.J. Manjon. Inorg. Chem. 59, 9648 (2020)
- H. Guo, X. Yang, T. Xiao, W. Zhang, L. Lou, J. Mugnier. Appl. Surf. Sci. 230, 215 (2004)
- M.W. Urban, B.C. Cornilsen. J. Phys. Chem. Solids 48, 5, 475 (1987)
- J. Tauc, R. Grigorovici, A. Vancu. Phys. State Solids 15, 627 (1966)
- К.В. Шалимова. Физика полопроводников. Энергоатомиздат, М. (1985). 392 с
- P. Kubelka, F. Munk. Z. Techn. Phys. 12, 593 (1931)
- N.W. Gray, M.C. Prestgard, A. Tiwaria. Appl. Phys. Lett. 105, 2229033 (2014)
- W.B. White. Appl. Spectr. 21, 3, 167 (1967)
- А.Ф. Андреева, И.Я. Гильман. ЖПС 28, 5б, 895 (1978)
- Е.С. Трофимова, В.А. Пустоваров, А.Ф. Зацепин. ФТТ 61, 5, 872 (2019)
- П.П. Федоров, М.В. Назаркин, Р.М. Заклюкин. Кристаллография 47, 316 (2002)
- C.L. Luyer, A. Garcia Murillo, E. Bernstein, J. Mugnier. J. Raman Spectr. 34, 234 (2003)
- В.В. Баковец, В.В. Соколов, И.П. Долговесова, Т.Д. Пивоварова, И.Ю. Филатова, М.И. Рахманова, И.В. Юшина, И.П. Асанов, А.В. Сотников ФТТ 64, 11, 1834 (2022)
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.