Методом высокотемпературного твердофазного синтеза получены керамические образцы многокомпонентных гранатов Y3MgGa3SiO12, Y3MgGa2AlSiO12 и Y3MgGaAl2SiO12, легированных 0.2 ат. % Cr3+. В спектрах люминесценции синтезированных образцов гранатов зарегистрированы перекрывающиеся между собой широкополосная люминесценция в дальней красной области спектра, обусловленная переходом 4T2 → 4A2 в ионах Cr3+, и узкая полоса в интервале 690–700 нм, соответствующая бесфононной линии перехода 2Е → 4A2 в Cr3+. Узкополосная и широкополосная части спектров отнесены к излучениям от двух разных типов хромовых центров, находящихся в октаэдрической координации с различной степенью искажения и силы кристаллического поля, обусловленных наличием на октаэдрической позиции данных гранатов двух ионов, существенно различающихся по кристаллохимическим свойствам, а именно Mg2+ и Ga3+ (Al3+). Исследованные люминофоры, обладающие широкополосной люминесценцией в фитоактивной дальней красной области спектра, имеют потенциал для использования в тепличных светодиодных светильниках.
Синтезированы фторидные стекла системы ZrF4–BaF2–LaF3–AlF3–NaF (ZBLAN) с частичной степенью замещения фтора хлором, легированные трифторидом хрома. Полученные спектральные данные подтверждают, что ионы хрома входят в структуру стекол и демонстрируют широкополосную люминесценцию, обусловленную переходом 4T2 → 4A2 в ионе Cr3+. Наблюдаемый длинноволновый сдвиг полосы широкополосной люминесценции и полос поглощения Cr3+ во фторид-хлоридном стекле по сравнению с фторидным стеклом соответствует ожидаемому поведению спектров люминесценции и поглощения Cr3+ при замещении ионов фтора ионами хлора, которое должно приводить к ослаблению силы кристаллического поля, воздействующего на ионы Cr3+. При комнатной температуре люминесценция ионов Cr3+ при 888 и 908 нм сильно потушена вследствие термостимулированного безызлучательного перехода из возбужденного состояния 4T2 в основное состояние 4A2.
Высокотемпературным твердофазным синтезом получены керамические образцы многокомпонентных фторидов Na3CaMg3AlF14 и NaCaMg2F7 со структурой кубического пирохлора, легированных ионами европия. Сравнение рентгенограмм полученных соединений показало, что для фторида Na3CaMg3AlF14 получена новая полиморфная модификация со структурой кубического пирохлора, отличная от описанной в литературе фазы этого соединения с ромбоэдрической структурой. Добавление фторида NH4(HF2) перед последним отжигом обеспечивает восстановительные условия для стабилизации ионов европия исключительно в валентном состоянии 2+. Ионы Eu2+ в синтезированных фторидных матрицах испускают люминесценцию с пиком полосы около 395 нм, обусловленную межконфигурационными переходами 4f 65d–4f 7. В данных матрицах ионы Eu2+ образуют оптические центры преимущественно одного типа, что обеспечивает достаточно узкую ширину полосы 4f65d–4f 7-люминесценции (~30 нм). Ионы Eu2+ в синтезированных керамиках испускают также линейчатую люминесценцию с основной линией при ~362 нм, связанную с внутриконфигурационными переходами 4f 7–4f 7 из нижайшего возбужденного состояния 6P7/2 в основное состояние 8S7/2. Синтезированные керамики демонстрируют достаточно высокую температурную стабильность 4f 65d–4f7-люминесценции ионов Eu2+ с температурами термического тушения T1/2 = 504 и 543 K для Na3CaMg3AlF14:Eu2+ (1.0 ат. %) и NaCaMg2F7:Eu2+ (0.5 ат. %) соответственно. Это свойство может представлять интерес для практического применения указанных люминофоров. Дополнительный отжиг керамик в атмосфере аргона с добавлением NaHF2 вместо NH4(HF2) приводит к частичной конверсии ионов европия из двухвалентного состояния в трехвалентное. Как результат, в красной области спектра появляется серия узких линий люминесценции, обусловленных внутриконфигурационными переходами 4f 6–4f 6 (5D0 → 7FJ) в ионах Eu3+.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации