zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1519Research ArticleЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯLUMINESCENCEФторцирконатфосфатные стекла и стеклокерамика, допированные эрбием(III): видимая и ближняя ИК люминесценцияFluorozirconate Phosphate Glasses and Glass Ceramics: Visible and NIR LuminescenceМасленниковаИ. гMaslennikovaI. G.

Владивосток

Vladivostok

masl@ich.dvo.ruГончарукВ. К.GoncharukV. K.

Владивосток

Vladivostok

МирочникА. Г.MirochnikA. G. 

Владивосток

Vladivostok

СергеевА. А.SergeevA. A.

Владивосток

Vladivostok

Институт химии Дальневосточного отделения РАНInstitute of Chemistry, FEB Russian Academy of SciencesИнститут химии Дальневосточного отделения РАН; Тихоокеанское высшее военно-морское училище им. С. О. МакароваInstitute of Chemistry, FEB Russian Academy of Sciences; Pacific S. O. Makarov Higher Naval SchoolИнститут автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАНInstitute of Automation and Control Processes, FEB Russian Academy of Sciences202426042024912189194Copyright © Масленникова И.г., Гончарук В.К., Мирочник А.Г., Сергеев А.А., 20242024Масленникова И.г., Гончарук В.К., Мирочник А.Г., Сергеев А.А.Maslennikova I.G., Goncharuk V.K., Mirochnik A.G., Sergeev A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1519

Проведено сравнительное исследование люминесцентных свойств допированного эрбием(III) фторцирконатного стекла и фторцирконатфосфатного стекла и стеклокерамики, содержащих NaPO3. Стекла получены быстрым охлаждением расплава и охарактеризованы методами люминесцентной спектроскопии, дифференциального термического анализа, рентгенофазового анализа  и просвечивающей электронной микроскопии. При добавлении NaPO3 увеличивается вдвое интенсивность люминесценции Er(III) в ближней ИК-области при 1530 нм (переход 4I13/2→4I15/2), интенсивность других полос в видимой и ближней ИК-областях уменьшается. Измерены квантовые выходы  и время жизни люминесценции исследуемых образцов. Обсуждаются причины изменения интенсивности люминесценции при добавлении NaPO3 и после термообработки образцов. 

A comparative study of the luminescent properties of erbium(III)-doped fluorozirconate glass and fluorozirconate phosphate glass and glass ceramics containing NaPO3 was carried out. The glasses were obtained by melt-quenching technique and characterized by methods of luminescent spectroscopy, differential thermal analysis, X-ray diffraction and transmission electron microscopy. When NaPO3 is added, the relative luminescence intensity of Er(III) in the near infrared (IR) region doubles at 1530 nm (transition 4I13/2→4I15/2), the luminescence intensity of other bands in the visible and near IR regions decreases. The quantum yields and luminescence lifetimes of the studied samples were measured. The reasons for the change in luminescence intensity during the addition of NaPO3 and after heat treatment of samples are discussed.

фторцирконатные стекластеклокерамикалюминесценцияэрбий(III)fluorozirconate glassesglass ceramicsluminescenceerbium(III)Авторы выражают благодарность В. Е. Силантьеву за микрофотосъемку образцов. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ, государственное задание FWFN № (0205)-2023-0003.ReferencesA. J. Stevenson, H. l. Serier-Brault, P. Gredin, M. Mortier. J. Fluorine Chem., 132 (2011) 1165—1173, http://doi.org/10.1016/j.jfluchem.2011.07.017A. J. Stevenson, H. l. Serier-Brault, P. Gredin, M. Mortier. J. Fluorine Chem., 132 (2011) 1165—1173, http://doi.org/10.1016/j.jfluchem.2011.07.017M. Olivier, P. Pirasteh, J.-L. Doualan, P. Camy, H. Lhermite, J.-L. Adam, V. Nazabal. Opt. Mater., 33 (2011) 980—984, http://doi.org/10.1016/j.optmat.2010.12.007M. Olivier, P. Pirasteh, J.-L. Doualan, P. Camy, H. Lhermite, J.-L. Adam, V. Nazabal. Opt. Mater., 33 (2011) 980—984, http://doi.org/10.1016/j.optmat.2010.12.007S. Schweizer, J. A. Johnson. Radiat. Measurements, 42 (2007) 632—637, http://doi.org/10.1016/j.radmeas.2007.01.056S. Schweizer, J. A. Johnson. Radiat. Measurements, 42 (2007) 632—637, http://doi.org/10.1016/j.radmeas.2007.01.056F. Huang, X. Liu, L. Hu, D. Chen. Sci. Rep., 4 (2014) 5053, http://doi.org/10.1038/srep05053F. Huang, X. Liu, L. Hu, D. Chen. Sci. Rep., 4 (2014) 5053, http://doi.org/10.1038/srep05053W. A. Pisarski, J. Pisarska, D. Dorosz, J. Dorosz. Mater. Chem. Phys., 148 (2014) 485—489, http://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2014.08.020W. A. Pisarski, J. Pisarska, D. Dorosz, J. Dorosz. Mater. Chem. Phys., 148 (2014) 485—489, http://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2014.08.020M. Dejneka, B. Samson. Mater. Res. Soc. Bull., 24 (1999) 39—45, https://doi.org/10.1557/S0883769400053057M. Dejneka, B. Samson. Mater. Res. Soc. Bull., 24 (1999) 39—45, https://doi.org/10.1557/S0883769400053057T. Xue, C. Huang, L. Wang, Y. Li, Y. Liu, D. Wu, M. Liao, L. Hu. Opt. Mater., 77 (2018) 117—121, https://doi.org/10.1016/j.optmat.2018.01.025T. Xue, C. Huang, L. Wang, Y. Li, Y. Liu, D. Wu, M. Liao, L. Hu. Opt. Mater., 77 (2018) 117—121, https://doi.org/10.1016/j.optmat.2018.01.025Yanchao Li, B. Dou, Z. Xiao, B. Li, F. Huang, Yinyan Li, S. Xu. Opt. Mater., 105 (2020) 109900, https://doi.org/10.1016/j.optmat.2020.109900Yanchao Li, B. Dou, Z. Xiao, B. Li, F. Huang, Yinyan Li, S. Xu. Opt. Mater., 105 (2020) 109900, https://doi.org/10.1016/j.optmat.2020.109900C. R. Kesavulu, H. J. Kim, S. W. Lee, J. Kaewkhao, N. Wantana, S. Kothan, S. Kaewjaeng. J. Non- Cryst. Solids, 474 (2017) 50—57, http://dx.doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2017.08.018C. R. Kesavulu, H. J. Kim, S. W. Lee, J. Kaewkhao, N. Wantana, S. Kothan, S. Kaewjaeng. J. Non- Cryst. Solids, 474 (2017) 50—57, http://dx.doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2017.08.018P. Manasa, C. K. Jayasankar. Opt. Mater., 62 (2016) 139—145, http://dx.doi.org/10.1016/j.optmat.2016.09.006P. Manasa, C. K. Jayasankar. Opt. Mater., 62 (2016) 139—145, http://dx.doi.org/10.1016/j.optmat.2016.09.006H. Lin, S. Tanabe, L. Lin, Y. Y. Hou, K. Liu, D. L. Yang, T. C. Ma, J. Y. Yu, E. Y. B. Pun. J. Lumin., 124 (2007) 167—172, https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2006.02.019H. Lin, S. Tanabe, L. Lin, Y. Y. Hou, K. Liu, D. L. Yang, T. C. Ma, J. Y. Yu, E. Y. B. Pun. J. Lumin., 124 (2007) 167—172, https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2006.02.019E. A. dos Santos, L. C. Courrol, L. R. P. Kassab, L. Gomes, N. U. Wetter, N. D. Vieira, S. J. L. Ribeiro, Y. Messaddeq. J. Lumin., 124 (2007) 200—206, http://dx.doi.org/10.1016/j.jlumin.2006.03.003E. A. dos Santos, L. C. Courrol, L. R. P. Kassab, L. Gomes, N. U. Wetter, N. D. Vieira, S. J. L. Ribeiro, Y. Messaddeq. J. Lumin., 124 (2007) 200—206, http://dx.doi.org/10.1016/j.jlumin.2006.03.003W. Miniscalco. J. Lightwave Techn., 9 (1991) 234—250, http://dx.doi.org/10.1109/50.65882W. Miniscalco. J. Lightwave Techn., 9 (1991) 234—250, http://dx.doi.org/10.1109/50.65882Y.-P. Peng, C. Wang, X. Yuan, L. Zhang. J. Lumin., 172 (2016) 331—334, http://dx.doi.org/10.1016/j.jlumin.2015.12.017Y.-P. Peng, C. Wang, X. Yuan, L. Zhang. J. Lumin., 172 (2016) 331—334, http://dx.doi.org/10.1016/j.jlumin.2015.12.017S. Damodaraiah, V. R. Prasad, Y. C. Ratnakaram. J. Alloys Compd., 741 (2018) 269—280, https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.01.158S. Damodaraiah, V. R. Prasad, Y. C. Ratnakaram. J. Alloys Compd., 741 (2018) 269—280, https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.01.158M. S. Gaafar, S. Y. Marzouk. J. Alloys Compd., 723 (2017) 1070—1078, http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.06.261M. S. Gaafar, S. Y. Marzouk. J. Alloys Compd., 723 (2017) 1070—1078, http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.06.261S. Jiang, M. Myers, N. Peyghambarian. J. Non-Cryst. Solids, 239 (1998) 143—148, http://doi.org/10.1016/S0022-3093(98)00757-1S. Jiang, M. Myers, N. Peyghambarian. J. Non-Cryst. Solids, 239 (1998) 143—148, http://doi.org/10.1016/S0022-3093(98)00757-1X. L. Yang, W. C. Wang, Y. Liu, Q. Y. Zhang. J. Non-Cryst. Solids, 475 (2017) 144—150, http://dx.doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2017.09.007X. L. Yang, W. C. Wang, Y. Liu, Q. Y. Zhang. J. Non-Cryst. Solids, 475 (2017) 144—150, http://dx.doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2017.09.007Sk. N. Rasool, B. C. Jamalaiah, K. Suresh, L. R. Moorthy, C. K. Jayasankar. J. Mol. Struct., 1130 (2017) 837—843, http://dx.doi.org/10.1016/j.molstruc.2016.10.090Sk. N. Rasool, B. C. Jamalaiah, K. Suresh, L. R. Moorthy, C. K. Jayasankar. J. Mol. Struct., 1130 (2017) 837—843, http://dx.doi.org/10.1016/j.molstruc.2016.10.090C. R. Kesavulu, V. B. Sreedhar, C. K. Jayasankar, K. Jang, D.-S. Shin, S. S. Yi. Mat. Res. Bull., 51 (2014) 336—344, http://dx.doi.org/10.1016/j.materresbull.2013.12.023C. R. Kesavulu, V. B. Sreedhar, C. K. Jayasankar, K. Jang, D.-S. Shin, S. S. Yi. Mat. Res. Bull., 51 (2014) 336—344, http://dx.doi.org/10.1016/j.materresbull.2013.12.023T. S. Gonçalves, J. F. M. dos Santos, L. F. Sciuti, T. Catunda, A. S. S. de Camargo. J. Alloys Compd., 732 (2018) 887—893, https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.10.152T. S. Gonçalves, J. F. M. dos Santos, L. F. Sciuti, T. Catunda, A. S. S. de Camargo. J. Alloys Compd., 732 (2018) 887—893, https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.10.152D. D. Ramteke, R. E. Kroon, H. C. Swart. J. Non-Cryst. Solids, 457 (2017) 157—163, http://dx.doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2016.12.006D. D. Ramteke, R. E. Kroon, H. C. Swart. J. Non-Cryst. Solids, 457 (2017) 157—163, http://dx.doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2016.12.006A. Kumar, D. K. Rai, S. B. Rai. Spectrochim. Acta A, 58 (2002) 3067—3075, https://doi.org/10.1016/S1386-1425(02)00030-6A. Kumar, D. K. Rai, S. B. Rai. Spectrochim. Acta A, 58 (2002) 3067—3075, https://doi.org/10.1016/S1386-1425(02)00030-6M. Jayasimhadri, L. R. Moorthy, K. Kojima, K. Yamamoto, Noriko Wada, Noriyuki Wada. J. Phys.: Condens. Matter., 17 (2005) 7705—7715, http://doi.org/10.1088/0953-8984/17/48/020M. Jayasimhadri, L. R. Moorthy, K. Kojima, K. Yamamoto, Noriko Wada, Noriyuki Wada. J. Phys.: Condens. Matter., 17 (2005) 7705—7715, http://doi.org/10.1088/0953-8984/17/48/020D. Pugliese, N. G. Boetti, J. Lousteau, E. Ceci-Ginistrelli, E. Bertone, F. Geobaldo, D. Milanese. J. Alloys Compd., 657 (2016) 678—683, http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.10.126D. Pugliese, N. G. Boetti, J. Lousteau, E. Ceci-Ginistrelli, E. Bertone, F. Geobaldo, D. Milanese. J. Alloys Compd., 657 (2016) 678—683, http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.10.126X. Zou, T. Izumitani. J. Non-Cryst. Solids, 162 (1993) 68—80, https://doi.org/10.1016/0022–3093(93)90742-GX. Zou, T. Izumitani. J. Non-Cryst. Solids, 162 (1993) 68—80, https://doi.org/10.1016/0022–3093(93)90742-GГ. Е. Малашкевич, В. В. Ковгар, Н. В. Варапай, Т. А. Павич, Г. П. Шевченко, Ю. В. Бокшиц, К. Н. Нищев, З. М. Казакбаева. Журн. прикл. спектр., 90, № 5 (2023) 684—688 [G. E. Malashkevich, V. V. Kouhar, N. V. Varapay, T. A. Pavich, G. P. Shevchenko, Yu. V. Bokshits, K. N. Nishchev, Z. M. Kazakbaeva. J. Appl. Spectr., 90, N 5 (2023) 977—981]Г. Е. Малашкевич, В. В. Ковгар, Н. В. Варапай, Т. А. Павич, Г. П. Шевченко, Ю. В. Бокшиц, К. Н. Нищев, З. М. Казакбаева. Журн. прикл. спектр., 90, № 5 (2023) 684—688 [G. E. Malashkevich, V. V. Kouhar, N. V. Varapay, T. A. Pavich, G. P. Shevchenko, Yu. V. Bokshits, K. N. Nishchev, Z. M. Kazakbaeva. J. Appl. Spectr., 90, N 5 (2023) 977—981]Y. Guo, X. Liu, H. Duan, G. Yan, K. Zhang, K. Wang, Y. Wang, G. Zhao, X. Zhang, F. Huang, J. Zhang. J. Alloys Compd., 753 (2018) 502—507, https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.04.015Y. Guo, X. Liu, H. Duan, G. Yan, K. Zhang, K. Wang, Y. Wang, G. Zhao, X. Zhang, F. Huang, J. Zhang. J. Alloys Compd., 753 (2018) 502—507, https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.04.015V. K. Goncharuk, V. Ya. Kavun, A. B. Slobodyuk, V. E. Silant’ev, A. Yu. Mamaev, A. G. Mirochnik, I. G. Maslennikova. J. Non-Cryst. Solids, 480 (2018) 61—69, http://dx.doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2017.10.018V. K. Goncharuk, V. Ya. Kavun, A. B. Slobodyuk, V. E. Silant’ev, A. Yu. Mamaev, A. G. Mirochnik, I. G. Maslennikova. J. Non-Cryst. Solids, 480 (2018) 61—69, http://dx.doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2017.10.018L. N. Ignatieva, Yu. V. Marchenko, V. A. Mashchenko, I. G. Maslennikova, A. G. Mirochnik, V. K. Goncharuk. J. Non-Cryst. Solids, 572 (2021) 121105, https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2021.121105L. N. Ignatieva, Yu. V. Marchenko, V. A. Mashchenko, I. G. Maslennikova, A. G. Mirochnik, V. K. Goncharuk. J. Non-Cryst. Solids, 572 (2021) 121105, https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2021.121105A. Herrmann, D. Ehrt. Int. J. Appl. Glass Sci., 1 (2010) 341—349, https://doi.org/10.1111/j.20411294.2010.00031.xA. Herrmann, D. Ehrt. Int. J. Appl. Glass Sci., 1 (2010) 341—349, https://doi.org/10.1111/j.20411294.2010.00031.xD. Mȍncke, D. Ehrt, L. L. Velli, C. P. E. Versamis, E. I. Kamitsos. Phys. Chem. Glasses, 46 (2005) 67—71, https://doi.org/10.1021/jp510175jD. Mȍncke, D. Ehrt, L. L. Velli, C. P. E. Versamis, E. I. Kamitsos. Phys. Chem. Glasses, 46 (2005) 67—71, https://doi.org/10.1021/jp510175jГ. Е. Малашкевич, Н. Н. Ермоленко, В. И. Александров, М. А. Борик, Г. М. Волохов, А. С. Гигевич, Г. А. Денисенко, А. В. Мазовко, В. Н. Тадэуш. Изв. АН СССР. Неорг. матер., 23, № 6 (1987) 1053—1054Г. Е. Малашкевич, Н. Н. Ермоленко, В. И. Александров, М. А. Борик, Г. М. Волохов, А. С. Гигевич, Г. А. Денисенко, А. В. Мазовко, В. Н. Тадэуш. Изв. АН СССР. Неорг. матер., 23, № 6 (1987) 1053—1054C. Yu, J. Zhang, Z. Jiang. J. Non-Cryst. Solids, 353 (2007) 2654—2658, https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2007.05.005C. Yu, J. Zhang, Z. Jiang. J. Non-Cryst. Solids, 353 (2007) 2654—2658, https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2007.05.005Е. И. Войт, А. В. Войт, В. И. Сергиенко. Физика и химия стекла, 27, № 3 (2001) 298—311, http://doi.org/10.1023/A:1011380031149Е. И. Войт, А. В. Войт, В. И. Сергиенко. Физика и химия стекла, 27, № 3 (2001) 298—311, http://doi.org/10.1023/A:1011380031149С. А. Дембовский, Е. А. Чечеткина. Стеклообразование, Москва, Наука (1990) 197—202С. А. Дембовский, Е. А. Чечеткина. Стеклообразование, Москва, Наука (1990) 197—202

The authors declare that there are no conflicts of interest present.