zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1576Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESСинтез и люминесцентные свойства допированного ионами Tb3+ люминофора Li2CaSiO4 для применения в оптических устройствахSynthesis and Luminescence Studies of Tb3+ Doped Li2CaSiO4 Phosphor for Optical Device ApplicationParimalaM. P.D.ParimalaM. P.D.

Мачилипатнам

Department of Physics, 

Machilipatnam

RaoM. C.RaoM. C.

Мачилипатнам;

Виджаявада

Department of Physics, Machilipatnam;

Department of Physics, Vijayawada

raomc72@gmail.comKoutavarapuR.KoutavarapuR.

Раджам, Андхра-Прадеш

Physics Division, Department of Basic Sciences and Humanities, 

Rajam, Andhra Pradesh

DubeyV.DubeyV.

Шиллонг, Мегхалая

Department of Physics, 

Shillong, Meghalaya

Университет КришныKrishna UniversityУниверситет Кришны; Колледж Андхра ЛойолаKrishna University; Andhra Loyola CollegeТехнологический институт GMRGMR Institute of TechnologyСеверо-Восточный Университет Хилла (NEHU)North-Eastern Hill University (NEHU)202430052024913462462Copyright © Parimala M.P., Rao M.C., Koutavarapu R., Dubey V., 20242024Parimala M.P., Rao M.C., Koutavarapu R., Dubey V.Parimala M.P., Rao M.C., Koutavarapu R., Dubey V.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/1576

Методом высокотемпературной твердофазной реакции получены люминофоры Li2CaSiO4, легированные Tb3+. Структурные исследования выполнены методом рентгеновской дифракции (XRD). Согласно рентгенограмме, образец является однофазным и кристаллизуется в кубической структуре. Для получения информации о морфологии приготовленных образцов использована сканирующая электронная микроскопия (СЭМ). СЭМ-изображения показали, что частицы кристаллизуются с неоднородной морфологией, размер частиц от 1 мкм до 100 нм. Проведен анализ фотолюминесценции (ФЛ) образцов люминофоров для различных концентраций легирующих ионов с переменным возбуждением. В спектре возбуждения ФЛ Li2CaSiO4, легированного ионами Tb3+, наблюдаются максимумы при 418 нм (5D3→7F5), 436 нм (5D3→7F4), 456 нм (5D3→7F3), 472 нм (5D3→7F2,1,0), 487 нм (5D4→7F6), 550 нм (5D4→7F5) и 590 нм (5D4→7F4), соответствующие переходам иона Tb3+ (λвозб = 237 нм). Координаты цветности CIE (x,y) 1931 г. показали распределение, рассчитанное на основе спектров излучения ФЛ (0.19, 0.22), в голубовато-зеленой области для люминофора Li2CaSiO4:Tb3+ (0.01 мас. (г)). Синтезированный люминофор Li2CaSiO4 может быть использован для оптических устройств, главным образом для светодиодов, в качестве голубовато-зеленого компонента.

A series of Tb-3+doped Li2CaSiO4 phosphors were prepared by high-temperature solid-state reaction method. The structural studies were done using the X-ray diffraction (XRD) technique. The XRD patterns revealed that the sample was monophased and crystallizes in a cubic structure. Scanning electron microscopy (SEM) was used to obtain information about the morphology of the prepared samples. SEM micrographs clearly indicated that the particles crystallized in inhomogeneous morphology, with the particle size ranging from 1 μm to 100 nm. Also, photoluminescence (PL) analysis of the phosphor samples for different concentrations of doping ions with variable excitations were presented. The PL excitation spectrum of Tb3+ iondoped Li2CaSiO4 has many sharp peaks, mainly at 418 нм (5D3→7F5), 436 нм (5D3→7F4), 456 нм (5D3→7F3), 472 нм (5D3→7F2,1,0), 487 нм (5D4→7F6), 550 нм (5D4→7F5) and 590 нм (5D4→7F4), assigned to the transitions of Tb3+ ion respectively (excited at 237 nm). The 1931 CIE (x, y) chromaticity coordinates showed the distribution of the spectral region calculated from PL emission spectra, and found to be (0.19, 0.22) in a bluish-green region of Tb3+ (0.01 wt (in grams)) Li2CaSiO4 phosphor. Our study shows that asprepared phosphor may be useful for optical devices, mainly for LEDs, as a bluish-green component.

люминесценцияLi2CaSiO4легированный Tb3+переходырентгеновская дифракциясканирующая электронная микроскопияфотолюминесценцияluminescenceTb3+-doped Li2CaSiO4transitionsX-ray diffractionscanning electron microscopyphotoluminescenceReferencesG. J. Talwar, C. P. Joshi, S. V. Moharil, S. M. Dhopte, P. L. Muthal, V. K. Kondawar, J. Alloys Compd., 509, 8742–8747 (2011).G. J. Talwar, C. P. Joshi, S. V. Moharil, S. M. Dhopte, P. L. Muthal, V. K. Kondawar, J. Alloys Compd., 509, 8742–8747 (2011).L. Liu, P. You, G. Yin, X. Liao, Z. Huang, X. Chen, Y. Yao, J. Appl. Phys., 12, 1045–1051 (2012).L. Liu, P. You, G. Yin, X. Liao, Z. Huang, X. Chen, Y. Yao, J. Appl. Phys., 12, 1045–1051 (2012).K. Mondal, P. Kumari, J. Manam, J. Appl. Phys., 16, 707–719 (2016).K. Mondal, P. Kumari, J. Manam, J. Appl. Phys., 16, 707–719 (2016).Q. Shao, H. Lin, Y. Dong, J. Jiang, J. Lumin., 151, 165–169 (2014).Q. Shao, H. Lin, Y. Dong, J. Jiang, J. Lumin., 151, 165–169 (2014).H. He, R. Fu, Y. Cao, X. Song, Z. Pan, X. Zhao, Q. Xiao, R. Li, J. Opt. Mater., 32, 632–636 (2010).H. He, R. Fu, Y. Cao, X. Song, Z. Pan, X. Zhao, Q. Xiao, R. Li, J. Opt. Mater., 32, 632–636 (2010).W. J. Park, Y. H. Song, D. H. Yoon, J. Mater. Sci. B, 173, 76–79 (2010).W. J. Park, Y. H. Song, D. H. Yoon, J. Mater. Sci. B, 173, 76–79 (2010).M. Venkataravanappa, H. Nagabhushana, G. P. Darshan, B. Daruka Prasad, R. B. Basavaraj, G. R. Vijayakumar, J. Ultra Sonochem., 34, 803–820 (2017).M. Venkataravanappa, H. Nagabhushana, G. P. Darshan, B. Daruka Prasad, R. B. Basavaraj, G. R. Vijayakumar, J. Ultra Sonochem., 34, 803–820 (2017).M. Takesue, H. Hayashi, R. L. Smith, Prog. Cryst. Growth Charact. Mater., 55, 98–124 (2009).M. Takesue, H. Hayashi, R. L. Smith, Prog. Cryst. Growth Charact. Mater., 55, 98–124 (2009).X. Qu, L. Cao, W. Liu, G. Su, C. Xu, P. Wang, J. Alloys Compd., 494, 196–198 (2010).X. Qu, L. Cao, W. Liu, G. Su, C. Xu, P. Wang, J. Alloys Compd., 494, 196–198 (2010).X. Y. Huang, Q. Y. Zhang, J. Appl. Phys., 105, 053521 (2009).X. Y. Huang, Q. Y. Zhang, J. Appl. Phys., 105, 053521 (2009).K. Y. Jung, J. H. Kim, Y. C. Kang, Lumin., 129, No. 6, 615–621 (2009).K. Y. Jung, J. H. Kim, Y. C. Kang, Lumin., 129, No. 6, 615–621 (2009).X. Y. Hu, Z. H. Li, X. Xu, Y. X. Li, Rare Earths, 27, No. 1, 47–52 (2009).X. Y. Hu, Z. H. Li, X. Xu, Y. X. Li, Rare Earths, 27, No. 1, 47–52 (2009).M. P. Saradhi, U. V. Varadaraiu, Chem. Mater., 18, 5267–5272 (2006).M. P. Saradhi, U. V. Varadaraiu, Chem. Mater., 18, 5267–5272 (2006).Y. Rao, X. Hu, T. Liu, X. Zhou, Y. Li, J. Rare Earths, 29, 27–33 (2011).Y. Rao, X. Hu, T. Liu, X. Zhou, Y. Li, J. Rare Earths, 29, 27–33 (2011).Q. Liu, Y. Liu, Y. Ding, Z. Peng, Q. Yu, X. Tian, G. Dong, J. Sol-Gel Sci. Technol., 7, 276–282 (2014).Q. Liu, Y. Liu, Y. Ding, Z. Peng, Q. Yu, X. Tian, G. Dong, J. Sol-Gel Sci. Technol., 7, 276–282 (2014).Z. J. Wang, P. L. Li, T. Li, X. Zhang, Q. X. Li, Z. P. Yang, Q. L. Guo, Mater. Res. Bull., 48, 2393–2395 (2013).Z. J. Wang, P. L. Li, T. Li, X. Zhang, Q. X. Li, Z. P. Yang, Q. L. Guo, Mater. Res. Bull., 48, 2393–2395 (2013).M. B. Xie, Y. B. Li, R. L. Li, J. Lumin., 136, 303–306 (2013).M. B. Xie, Y. B. Li, R. L. Li, J. Lumin., 136, 303–306 (2013).W. Di, X. Wang, B. Chen, H. Lai, X. Zhao, Opt. Mater., 27, 1386–1390 (2005).W. Di, X. Wang, B. Chen, H. Lai, X. Zhao, Opt. Mater., 27, 1386–1390 (2005).K. Y. Jung, E. J. Kim, Y. C. Kang, J. Electrochem. Soc., 151, H69–H73 (2004).K. Y. Jung, E. J. Kim, Y. C. Kang, J. Electrochem. Soc., 151, H69–H73 (2004).S. Saha, P. S. Chowdhury, A. J. Patra, Phys. Chem. B, 109, 2699–2702 (2005).S. Saha, P. S. Chowdhury, A. J. Patra, Phys. Chem. B, 109, 2699–2702 (2005).P. C. Ricci, C. M. Carbonaro, R. Corpino, C. Cannas, M. Salis, J. Phys. Chem. C, 115, No. 33, 16630–16636 (2011).P. C. Ricci, C. M. Carbonaro, R. Corpino, C. Cannas, M. Salis, J. Phys. Chem. C, 115, No. 33, 16630–16636 (2011).T. Hirai, Y. Kondo, J. Phys. Chem. C, 111, 168–174 (2007).T. Hirai, Y. Kondo, J. Phys. Chem. C, 111, 168–174 (2007).Y. Bing, H. Huang, J. Alloys Compd., 429, 338–342 (2007).Y. Bing, H. Huang, J. Alloys Compd., 429, 338–342 (2007).B. Szpikowska-Sroka, N. Pawlik, T. Goryczka, W. A. Pisarski, Ceram. Int., 41, No. 9, 11670–11679 (2015).B. Szpikowska-Sroka, N. Pawlik, T. Goryczka, W. A. Pisarski, Ceram. Int., 41, No. 9, 11670–11679 (2015).Y. Q. Li, N. Hirosaki et al., J. Lumin., 130, 1147–1153 (2010).Y. Q. Li, N. Hirosaki et al., J. Lumin., 130, 1147–1153 (2010).T. S. Chan, C. C. Lin, R. S. Liu, J. Electrochem. Soc., 156, No. 7, 189–191 (2009).T. S. Chan, C. C. Lin, R. S. Liu, J. Electrochem. Soc., 156, No. 7, 189–191 (2009).P. Molina, M. Prokic, J. Rad. Measur., 45, 78–82 (2010).P. Molina, M. Prokic, J. Rad. Measur., 45, 78–82 (2010).J. Sun, Y. Sun, J. Lai, Z. Xia, H. Du, J. Lumin., 132, 3048–3052 (2012).J. Sun, Y. Sun, J. Lai, Z. Xia, H. Du, J. Lumin., 132, 3048–3052 (2012).G. E. Malashkevich, G. I. Semkova, A. P. Stupak, A. V. Sukhodolov, Phys. Solid State, 46, No. 8, 1425–1431 (2004).G. E. Malashkevich, G. I. Semkova, A. P. Stupak, A. V. Sukhodolov, Phys. Solid State, 46, No. 8, 1425–1431 (2004).

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