zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1574Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESАп-конверсия активированного ионами Er3+/Yb3+ люминофора Gd2O3 для магнитно-резонансных примененийUp-Conversion Behaviour of Er3+/Yb3+ Activated Gd2O3 Phosphor for Magnetic Resonance ApplicationYadawP. K.YadawP. K.

Школа инженерии и технологий, 

Гариябанд

School of Engineering & Technology, 

Gariyaband

MitrićJ.MitrićJ.

Белград

Belgrade

RomčevićN.RomčevićN.

Белград

Belgrade

DubeyV.DubeyV.

Шиллонг, Мегхалая

Department of Physics, 

Shillong, Meghalaya

jsvikasdubey@gmail.comSwamyN. K.SwamyN. K.

Школа инженерии и технологий, 

Гариябанд

School of Engineering & Technology, 

Gariyaband

RaoM. C.RaoM. C.

Виджаявада

Department of Physics, 

Vijayawada

raomc72@gmail.comKoutavarapuR.KoutavarapuR.

Отдел физики, факультет фундаментальных и гуманитарных наук,

Раджам, Андхра-Прадеш

Physics Division, Department of Basic Sciences and Humanities, 

Rajam, Andhra Pradesh

ravindra_physicist@ynu.ac.krУниверситет ISBMISBM UniversityИнститут физики БелградаInstitute of Physics BelgradeСеверо-Восточный Университет Хилла (NEHU)North-Eastern Hill University (NEHU)Колледж Андхра ЛойолаAndhra Loyola CollegeТехнологический институт GMRGMR Institute of Technology202429052024913460460Copyright © Yadaw P.K., Mitrić J., Romčević N., Dubey V., Swamy N.K., Rao M.C., Koutavarapu R., 20242024Yadaw P.K., Mitrić J., Romčević N., Dubey V., Swamy N.K., Rao M.C., Koutavarapu R.Yadaw P.K., Mitrić J., Romčević N., Dubey V., Swamy N.K., Rao M.C., Koutavarapu R.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/1574

Оксид гадолиния, легированный эрбием или иттербием (Gd2O3:Er3+/Yb3+), использован для доставки лекарств и магнитно-резонансных (МР) применений. Образцы синтезированы традиционным золь-гель-методом. Полученный образец является однофазным и кристаллизуется в кубической структуре. Измерения с помощью ИК-Фурье-спектроскопии подтвердили создание люминофора Gd2O3:Er3+/Yb3+. СЭМ-изображения показали, что частицы однородной формы, наностержни с размером частиц от 55 до 5 нм. Согласно ПЭМ-изображениям, наночастицы Gd2O3, совместно легированные Er3+ и Yb3+, представляют собой совокупность наностержней толщиной 2–4 нм и длиной 18–20 нм. Представлен анализ фотолюминесценции образцов люминофоров для переменных концентраций легирующих ионов. При легировании Er3+/Yb3+ наностержень Gd2O3 излучает интенсивное зеленое излучение и несколько пиков красного излучения под действием излучения лазера ближнего ИК-диапазона с длиной волны 980 нм. Приготовленные образцы могут быть полезны для систем оптической визуализации, сформированные наностержни могут использоваться в качестве основного носителя для доставки лекарств.

We present new aspects of erbium or ytterbium doped pure gadolinium oxide (Gd2O3:Er3+/Yb3+) as a suitable candidate for drug delivery and magnetic resonance (MR) applications. The samples were prepared using the conventional sol–gel synthesis technique. The structural studies revealed that the prepared sample was monophased and crystallizes in a cubic structure. FTIR measurements confirmed the creation of Gd2O3:Er3+/Yb3+ phosphor. SEM micrographs clearly indicated that the particles crystallized in uniform shape, exhibiting nano-rod formation, with the particle size ranging from 55 to 5 nm. TEM images revealed that Er3+ and Yb3+ co-doped Gd2O3 nanoparticles were the collection of the nano-rods 2–4 nm thick and 18–20 nm long. Also, photoluminescence analysis of the phosphor samples for variable concentrations of doping ions was presented. When doped with Er3+/Yb3+, nano-rod Gd2O3 emits intense green emission and some red emission peaks, under a 980-nm near-infrared laser. Our study shows that as-prepared samples may be useful for optical imaging systems and that nano-rod formation may be used as a major host carrier for drug delivery.

активированные редкоземельными элементами люминофорырентгеновская дифракцияИК-Фурье-спектроскопиясканирующая электронная микроскопияфотолюминесценциямагнитный резонансrare earth activated phosphorsX-ray diffractionFourier transform infraredscanning electron microscopephotoluminescencemagnetic resonanceReferencesH. Liu, X. He, H. Jia, Y. Zheng, R. Bai, Y. Zhang, Optik, 228, 166155 (2021).H. Liu, X. He, H. Jia, Y. Zheng, R. Bai, Y. Zhang, Optik, 228, 166155 (2021).A. Urbina-Frías, T. López-Luke, J. Oliva, P. Salas, A. Torres-Castro, E. De la Rosa, J. Lumin., 172, 154–160 (2016).A. Urbina-Frías, T. López-Luke, J. Oliva, P. Salas, A. Torres-Castro, E. De la Rosa, J. Lumin., 172, 154–160 (2016).J. Tang, Y. Huang, M. Sun, J. Gou, Y. Zhang, G. Li, Z. Xiao, J. Lumin., 197, 153–158 (2018).J. Tang, Y. Huang, M. Sun, J. Gou, Y. Zhang, G. Li, Z. Xiao, J. Lumin., 197, 153–158 (2018).P. Singh, P. K. Shahi, A. Rai, A. Bahadur, S. B. Rai, Opt. Mater., 58, 432–438 (2016).P. Singh, P. K. Shahi, A. Rai, A. Bahadur, S. B. Rai, Opt. Mater., 58, 432–438 (2016).A. Brenier, Chem. Phys. Lett., 290, No. 4-6, 329–334 (1998).A. Brenier, Chem. Phys. Lett., 290, No. 4-6, 329–334 (1998).E. Kolobkova, A. Alkhlef, L.Y. Mironov, O. Bogdanov, Ceram. Int., 46, No. 16, 26396–26402 (2020).E. Kolobkova, A. Alkhlef, L.Y. Mironov, O. Bogdanov, Ceram. Int., 46, No. 16, 26396–26402 (2020).G. Chen, R. Lei, H. Wang, F. Huang, S. Zhao, S. Xu, Opt. Mater., 77, 233–239 (2018).G. Chen, R. Lei, H. Wang, F. Huang, S. Zhao, S. Xu, Opt. Mater., 77, 233–239 (2018).J. Zhang, Z. Zhai, G. Chen, J. Alloys Compd., 610, 409–415 (2014).J. Zhang, Z. Zhai, G. Chen, J. Alloys Compd., 610, 409–415 (2014).L. Nystrom, L. E. Rutqvist, S. Wall et al., Lancet, 341, 973–978 (1993).L. Nystrom, L. E. Rutqvist, S. Wall et al., Lancet, 341, 973–978 (1993).S. Winawer, R. Fletcher, D. Rex et al., Gastroenterol., 124, 544–560 (2003).S. Winawer, R. Fletcher, D. Rex et al., Gastroenterol., 124, 544–560 (2003).W. H. Gmeiner, S. Ghosh, Nanotechnol. Rev., 3, No. 2, 111–122 (2015).W. H. Gmeiner, S. Ghosh, Nanotechnol. Rev., 3, No. 2, 111–122 (2015).C. Wang, L. Cheng, Z. Liu, Theranostics, 3, No. 5, 317–330 (2013).C. Wang, L. Cheng, Z. Liu, Theranostics, 3, No. 5, 317–330 (2013).F. Wang, W. B. Tan, Y. Zhang, X. Fan, M. Wang, Nanotechnol., 17, R1–R13 (2006).F. Wang, W. B. Tan, Y. Zhang, X. Fan, M. Wang, Nanotechnol., 17, R1–R13 (2006).E. Wakefield, P. Holland, J. Dobson, J. L. Hutchison, Adv. Mater., 13, 1557–1560 (2001).E. Wakefield, P. Holland, J. Dobson, J. L. Hutchison, Adv. Mater., 13, 1557–1560 (2001).Y. C. Kang, H. S. Roh, S. B. Park, Adv. Mater., 12, 451–477 (2000).Y. C. Kang, H. S. Roh, S. B. Park, Adv. Mater., 12, 451–477 (2000).J. McKittrick, C. F. Bacalski, G. A. Hirata, K. M. Hubbard, S. G. Pattillo, K. V. Salazar, M. Trkula, J. Am. Ceram. Soc., 83, 1241–1250 (2000).J. McKittrick, C. F. Bacalski, G. A. Hirata, K. M. Hubbard, S. G. Pattillo, K. V. Salazar, M. Trkula, J. Am. Ceram. Soc., 83, 1241–1250 (2000).P. Maestro, D. Huguenin, A. Seigneurin, F. Deneuve, P. L. Lann, J. F. Berar, J. Electrochem. Soc., 139, 1472–1479 (1992).P. Maestro, D. Huguenin, A. Seigneurin, F. Deneuve, P. L. Lann, J. F. Berar, J. Electrochem. Soc., 139, 1472–1479 (1992).B. K. Gupta, D. Haranath, S. Saini, V. N. Singh, V. Shanker, Nanotechnol., 21, 055607 (2010).B. K. Gupta, D. Haranath, S. Saini, V. N. Singh, V. Shanker, Nanotechnol., 21, 055607 (2010).S. Dutta, Q. Mohammad, S. S. Manoharan, J. Mater. Sci. Lett., 21, 1077–1085 (2002).S. Dutta, Q. Mohammad, S. S. Manoharan, J. Mater. Sci. Lett., 21, 1077–1085 (2002).T. Ye, Z. Guiwen, Z. Weiping, X. Shangda, Mater. Res. Bull., 32, 501–511 (1997).T. Ye, Z. Guiwen, Z. Weiping, X. Shangda, Mater. Res. Bull., 32, 501–511 (1997).X. Li, Q. Li, Z. Xia, L. Wang, W. Yan, J. Wang, R. I. Boughton, Cryst. Growth Des., 6, 2193–2194 (2006).X. Li, Q. Li, Z. Xia, L. Wang, W. Yan, J. Wang, R. I. Boughton, Cryst. Growth Des., 6, 2193–2194 (2006).A. P. Jadhav, A. Pawar, C. W. Kim, H. G. Cha, U. Pal, Y. S. Kang, J. Phys. Chem. C, 113, 16652 (2009).A. P. Jadhav, A. Pawar, C. W. Kim, H. G. Cha, U. Pal, Y. S. Kang, J. Phys. Chem. C, 113, 16652 (2009).Y. C. Kang, I. W. Lenggoro, S. B. Park, K. Okuyama, J. Solid State Chem., 146, 168–175 (1999).Y. C. Kang, I. W. Lenggoro, S. B. Park, K. Okuyama, J. Solid State Chem., 146, 168–175 (1999).A. M. Smith, X. Gao, S. Nie, Photochem. Photobiol., 80, 377–385 (2004).A. M. Smith, X. Gao, S. Nie, Photochem. Photobiol., 80, 377–385 (2004).T. Kushida, M. Tanaka, Phys. Rev. B, 65, 195118 (2002).T. Kushida, M. Tanaka, Phys. Rev. B, 65, 195118 (2002).W. Feng, C. Han, F. Li, Adv. Mater., 25, 5287–5303 (2013).W. Feng, C. Han, F. Li, Adv. Mater., 25, 5287–5303 (2013).K. Ravindranadh, B. Babu, C. V. Reddy, J. Shim, M. C. Rao, R. V. S. S. N. Ravikumar, Appl. Mag. Res., 46, No. 1, 1–15 (2015).K. Ravindranadh, B. Babu, C. V. Reddy, J. Shim, M. C. Rao, R. V. S. S. N. Ravikumar, Appl. Mag. Res., 46, No. 1, 1–15 (2015).Sk. Muntaz Begum, G. Nirmala, K. Ravindranadh, T. Aswani, M. C. Rao, J. Mol. Struct., 1006, No. 1, 344–347 (2011).Sk. Muntaz Begum, G. Nirmala, K. Ravindranadh, T. Aswani, M. C. Rao, J. Mol. Struct., 1006, No. 1, 344–347 (2011).V. Dubey, R. Tiwari, Raunak Kumar Tamrakar, Jagjeet Kaur, S. Dutta, Subrata Das, H. G. Visser, S. Som, J. Lumin., 180, 169–176 (2016).V. Dubey, R. Tiwari, Raunak Kumar Tamrakar, Jagjeet Kaur, S. Dutta, Subrata Das, H. G. Visser, S. Som, J. Lumin., 180, 169–176 (2016).T. N. Singh-Rachford, F. N. Castellano, Coord. Chem. Rev., 254, No. 21-22, 2560–2573 (2010).T. N. Singh-Rachford, F. N. Castellano, Coord. Chem. Rev., 254, No. 21-22, 2560–2573 (2010).D. H. Weingarten, Nat. Commun., 8, 1480 (2017).D. H. Weingarten, Nat. Commun., 8, 1480 (2017).G. Bilir, O. Erguzel, Mater. Res. Express, 3, No. 10, 106201 (2016).G. Bilir, O. Erguzel, Mater. Res. Express, 3, No. 10, 106201 (2016).Y. Zhang, H. Jia, X. He, Y. Zheng, R. Bai, H. Liu, J. Lumin., 236, 118111 (2021).Y. Zhang, H. Jia, X. He, Y. Zheng, R. Bai, H. Liu, J. Lumin., 236, 118111 (2021).E. Hemmer, T. Yamano, H. Kishimoto, N. Venkatachalam, H. Hyodo, K. Soga, Acta Biomater., 9, No. 1, 4734–4743 (2013).E. Hemmer, T. Yamano, H. Kishimoto, N. Venkatachalam, H. Hyodo, K. Soga, Acta Biomater., 9, No. 1, 4734–4743 (2013).D. M. Bubb, D. Cohen, S. B. Qadri, Appl. Phys. Lett., 87, No. 13, 131909 (2005).D. M. Bubb, D. Cohen, S. B. Qadri, Appl. Phys. Lett., 87, No. 13, 131909 (2005).L. S. Wang, Y. H. Zhou, Z. W. Quan, J. Lin, Mater. Lett., 59, No. 10, 1130–1133 (2005).L. S. Wang, Y. H. Zhou, Z. W. Quan, J. Lin, Mater. Lett., 59, No. 10, 1130–1133 (2005).H. Guo, N. Dong, M. Yin, W. Zhang, L. Lou, S. Xia, J. Phys. Chem. B, 108, No. 50, 19205–19209 (2004).H. Guo, N. Dong, M. Yin, W. Zhang, L. Lou, S. Xia, J. Phys. Chem. B, 108, No. 50, 19205–19209 (2004).

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