zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1617Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESФотолюминесцентные свойства люминофоров BaLiZn3(BO3)3:RE (RE = Sm3+, Tb3+, Dy3+ и Pb2+) синего, зеленого, оранжево-красного свечения для светодиодов белого свеченияPhotoluminescence Properties of Novel BaLiZn3(BO3)3:RE (RE = Sm3+, Tb3+, Dy3+, and Pb2+) Blue, Green, Orange-Red Emitting Phosphors for White Light Emitting DiodesYildizE.YildizE.

Йозгат

Department of Basic Sciences and Health

Yozgat

esra.korkmaz@bozok.edu.trErdoğmuşE.ErdoğmuşE.

Бартын

Faculty of Engineering, Architecture and Design, Department of Environmental Engineering

Bartın

AnnaduraiG.AnnaduraiG.

Тайюань

Department of Physics and Optoelectronics

Taiyuan

Университет Йозгат Бозок, Научно-исследовательский институт каннабисаYozgat Bozok University, Cannabis Research InstituteУниверситет БартынBartın UniversityТайюаньский технологический университетTaiyuan University of Technology202402082024914604604Copyright © Yildiz E., Erdoğmuş E., Annadurai G., 20242024Yildiz E., Erdoğmuş E., Annadurai G.Yildiz E., Erdoğmuş E., Annadurai G.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/1617

Методом твердофазных реакций синтезирован новый класс люминофоров BaLiZn3(BO3)3:RE (RE = Sm3+, Tb3+, Dy3+ и Pb2+). Незначительные концентрации различных редкоземельных (Tb3+, Dy3+ и Sm3+) ионов и ионов переходных металлов (Pb2+), активированных в матрице-хозяине BaLiZn3(BO3), охарактеризованы с помощью рентгеновской дифракции (XRD), сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и фотолюминесцентной спектроскопии. Результаты XRD люминофоров BaLiZn3(BO3)3:RE (RE = Sm3+, Tb3+, Dy3+ и Pb2+) подтверждают наличие моноклинной фазы у всех образцов. СЭМ-исследования показывают, что морфология синтезированных люминофоров неравномерна. Из спектров фотолюминесценции и ее возбуждения видно, что люминофоры могут эффективно возбуждаться светодиодами ближнего УФ-диапазона и обладают эффективным оранжево-красным (Sm3+, 4G5/2 → 6H7/2), зеленым (Tb3+, 5D4 → 7F5), желтым (Dy3+, 4F9/2 → 6H13/2) и синим (Pb2+, 3P1 → 1S0) свечением. Полученные люминофоры могут использоваться в белых светодиодах, возбуждаемых излучением ближнего УФ-диапазона.

A new class of BaLiZn3(BO3)3:RE (RE = Sm3+, Tb3+, Dy3+, and Pb2+) phosphors were synthesized with a solid-state reaction method. The minor concentrations of various rare earth (Tb3+, Dy3+, and Sm3+) ions and transition metal (Pb2+) ions activated in the BaLiZn3(BO3) host matrix were characterized by using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and photoluminescence spectroscopy. The XRD results of BaLiZn3(BO3)3:RE (RE = Sm3+, Tb3+, Dy3+, and Pb2+) phosphors confirmed that all the samples have a monoclinic phase. SEM studies revealed that the morphology of BaLiZn3(BO3)3:RE (RE = Sm3+, Tb3+, Dy3+, and Pb2+) phosphors was irregular. The photoluminescence emission and excitation spectra show that these phosphors can be effectively excited by near-ultraviolet light-emitting diodes (n-UV), and they all exhibit an efficient orange-red (Sm3+, 4G5/2 → 6H7/2), green (Tb3+, 5D4 → 7F5), yellow (Dy3+, 4F9/2 → 6H13/2), and blue (Pb2+ ,3P1 → 1S0) emission. All of the above results confirmed that the obtained phosphors could be a potential candidate for n-UV-excited WLEDs.

BaLiZn3(BO3)3рентгеновская дифракцияфотолюминесценциялюминофорсветодиод белого свеченияBaLiZn3(BO3)3X-ray diffractionphotoluminescencephosphorwhite light-emitting diodeReferencesY. Hua, Z. Li, Inorg. Chem. Commun., 128, 108576–108582 (2021).Y. Hua, Z. Li, Inorg. Chem. Commun., 128, 108576–108582 (2021).X. Ding, Y. Wang, ACS Appl. Mater. İnterfaces, 9, 23983–23994 (2017).X. Ding, Y. Wang, ACS Appl. Mater. İnterfaces, 9, 23983–23994 (2017).J. Zhou, F. Huang, J. Xu, H. Chen, Y. Wang, J. Mater. Chem. C, 3, 3023–3028 (2015).J. Zhou, F. Huang, J. Xu, H. Chen, Y. Wang, J. Mater. Chem. C, 3, 3023–3028 (2015).X. Zhang, L. Zhou, Q. Pang, M. Gong, RSC Adv., 5, 54622–54628 (2015).X. Zhang, L. Zhou, Q. Pang, M. Gong, RSC Adv., 5, 54622–54628 (2015).J. Grigorjevaite, A. Katelnikovas, ACS Appl. Mater. İnterfaces, 8, 31772–31782 (2016).J. Grigorjevaite, A. Katelnikovas, ACS Appl. Mater. İnterfaces, 8, 31772–31782 (2016).M. Janulevicius, P. Marmokas, M. Misevicius, J. Grigorjevaite, L. Mikoliunaite, Sci. Rep., 6, 1–12 (2016).M. Janulevicius, P. Marmokas, M. Misevicius, J. Grigorjevaite, L. Mikoliunaite, Sci. Rep., 6, 1–12 (2016).G. S. R. Raju, E. Pavitra, S. K. Hussain, D. Balaji, J. S. Yu, J. Mater. Chem. C, 4, 1039–1050 (2016).G. S. R. Raju, E. Pavitra, S. K. Hussain, D. Balaji, J. S. Yu, J. Mater. Chem. C, 4, 1039–1050 (2016).M. He, G. L. Huang, H. L. Tao, Z. H. Zhang, Phys. B: Cond. Matter, 407, 2725–2728 (2012).M. He, G. L. Huang, H. L. Tao, Z. H. Zhang, Phys. B: Cond. Matter, 407, 2725–2728 (2012).F. B. Xiong, J. J. Luo, H. F. Lin, X. G. Meng, Y. P. Wang, Optik, 156, 31–38 (2018).F. B. Xiong, J. J. Luo, H. F. Lin, X. G. Meng, Y. P. Wang, Optik, 156, 31–38 (2018).A. B. Kuznetsov, K. A. Kokh, N. G. Kononova, V. S. Shevchenko, S.V. Rashchenko. J. Lumin., 217, 116755–116763 (2020).A. B. Kuznetsov, K. A. Kokh, N. G. Kononova, V. S. Shevchenko, S.V. Rashchenko. J. Lumin., 217, 116755–116763 (2020).M. S. Tarasenko, R. E. Nikolaev, A. M. Yakovleva, V. A. Trifonov, A. S. Sukhikh, N. G. Naumov, J. Struct. Chem., 64, 1715–1723 (2023).M. S. Tarasenko, R. E. Nikolaev, A. M. Yakovleva, V. A. Trifonov, A. S. Sukhikh, N. G. Naumov, J. Struct. Chem., 64, 1715–1723 (2023).M. Peddaiah, P. Ankoji, B. H. Rudramadevi, Mater. Today: Proc., 46, 184–189 (2021).M. Peddaiah, P. Ankoji, B. H. Rudramadevi, Mater. Today: Proc., 46, 184–189 (2021).V. A. Krut’ko, M. G., Komova, D. V. Pominova, G. E. Nikiforova, A. V. Gavrikov, K. V. Petrova, A. A. Sadovnikov, Russ. J. Inorg. Chem., 67, 2256–2263 (2022).V. A. Krut’ko, M. G., Komova, D. V. Pominova, G. E. Nikiforova, A. V. Gavrikov, K. V. Petrova, A. A. Sadovnikov, Russ. J. Inorg. Chem., 67, 2256–2263 (2022).T. B. Bekker, A. A. Ryadun, A. V. Davydov, S. V. Rashchenko, Dalton Transact., 52, 8402–8413 (2023).T. B. Bekker, A. A. Ryadun, A. V. Davydov, S. V. Rashchenko, Dalton Transact., 52, 8402–8413 (2023).S. Saha, H. J. Kim, A. Khan, J. Cho, S. Kang, Ceram. Int., 48, 10667–10676 (2022).S. Saha, H. J. Kim, A. Khan, J. Cho, S. Kang, Ceram. Int., 48, 10667–10676 (2022).Y. P. Biryukov, R. S. Bubnova, A. V. Povolotskiy, S. K. Filatov, Ceram. Int., 50, 3491–3496 (2024).Y. P. Biryukov, R. S. Bubnova, A. V. Povolotskiy, S. K. Filatov, Ceram. Int., 50, 3491–3496 (2024).N. I. Steblevskaya, M. V. Belobeletskaya, M. A. Medkov, D. K. Shlyk, Russ. J. Inorg. Chem., 67, 1228–1238 (2022).N. I. Steblevskaya, M. V. Belobeletskaya, M. A. Medkov, D. K. Shlyk, Russ. J. Inorg. Chem., 67, 1228–1238 (2022).E. Yildiz, E. Erdoğmuş, Int. J. Appl. Ceram. Technol., 15, 1287–1291 (2018).E. Yildiz, E. Erdoğmuş, Int. J. Appl. Ceram. Technol., 15, 1287–1291 (2018).J. Y. Jung, J. Kim, Y. S. Shim, D. Hwang, C. S. Son, Materials, 13, 4165–4171 (2020).J. Y. Jung, J. Kim, Y. S. Shim, D. Hwang, C. S. Son, Materials, 13, 4165–4171 (2020).P. Balakrishnan, S. Masilla Moses Kennedy, J. Lumin., 253, 119446–119453 (2023).P. Balakrishnan, S. Masilla Moses Kennedy, J. Lumin., 253, 119446–119453 (2023).D. R. Taikar, S. Tamboli, S. J. Dhoble, Optik, 142, 183–190 (2017).D. R. Taikar, S. Tamboli, S. J. Dhoble, Optik, 142, 183–190 (2017).E. Erdoğmuş, E. Yildiz, J. Appl. Spectrosc., 87, 615–620 (2020).E. Erdoğmuş, E. Yildiz, J. Appl. Spectrosc., 87, 615–620 (2020).J. Su, R. Pang, H. Wu, S. Wang, T. Tan, J. Rare Earths, 40, 1014–1021 (2022).J. Su, R. Pang, H. Wu, S. Wang, T. Tan, J. Rare Earths, 40, 1014–1021 (2022).R. D. Shannon, Acta Crystallographica, A: Crystal Physics, Diffraction, Theoretical and General Crystallography, 32, 751–767 (1976).R. D. Shannon, Acta Crystallographica, A: Crystal Physics, Diffraction, Theoretical and General Crystallography, 32, 751–767 (1976).S. Chen, Y. Wang, B. Zhao, B. Deng, Y. Liu, J. Lumin., 237, 118148 (2021).S. Chen, Y. Wang, B. Zhao, B. Deng, Y. Liu, J. Lumin., 237, 118148 (2021).V. Singh, Y. R. Parauha, S. J. Dhoble, V. K. Kummara, N. Ravi, Optik, 242, 67229–67235 (2021).V. Singh, Y. R. Parauha, S. J. Dhoble, V. K. Kummara, N. Ravi, Optik, 242, 67229–67235 (2021).S. Shimono, T. Izaki, N. Tanaka Y. Nanai, T. Morimoto, Mater. Res. Bull., 143, 111441–111448 (2021).S. Shimono, T. Izaki, N. Tanaka Y. Nanai, T. Morimoto, Mater. Res. Bull., 143, 111441–111448 (2021).K. S. Lim, N. Vijaya, C. R. Kesavulu, C. K. Jayasankar, Opt. Mater., 35, 1557–1563 (2013).K. S. Lim, N. Vijaya, C. R. Kesavulu, C. K. Jayasankar, Opt. Mater., 35, 1557–1563 (2013).Z. Fan, S. Bi, J. Wang, H. J. Seo, J. Lumin., 252, 119396–119403 (2022).Z. Fan, S. Bi, J. Wang, H. J. Seo, J. Lumin., 252, 119396–119403 (2022).G. E. Malashkevich, G. I. Semkova, A. P. Stupak, A. V. Sukhodolov, Phys. Solid State, 46, 1425–1431 (2004).G. E. Malashkevich, G. I. Semkova, A. P. Stupak, A. V. Sukhodolov, Phys. Solid State, 46, 1425–1431 (2004).A. Ciric, S. Stojadinovic, J. Alloys and Compd., 832, 154907 (2020).A. Ciric, S. Stojadinovic, J. Alloys and Compd., 832, 154907 (2020).P. Sehrawat, R. K. Malik, R. Punia, M. Sheoran, S. Singh, Chem. Phys. Lett., 781, 138985–138992 (2021).P. Sehrawat, R. K. Malik, R. Punia, M. Sheoran, S. Singh, Chem. Phys. Lett., 781, 138985–138992 (2021).W. Li, G. Fang, Y. Wang, Z. You, J. Li, Vacuum, 188, 110215–110221 (2021).W. Li, G. Fang, Y. Wang, Z. You, J. Li, Vacuum, 188, 110215–110221 (2021).X. Yang, Q. Li, X. Li, B. Ma, Opt. Mater., 107, 110133–110139 (2020).X. Yang, Q. Li, X. Li, B. Ma, Opt. Mater., 107, 110133–110139 (2020).İ. Pekgözlü, S. Seyyidoğlu, S. Taşcıoğlu, J. Lumin., 128, 1541–1543 (2008).İ. Pekgözlü, S. Seyyidoğlu, S. Taşcıoğlu, J. Lumin., 128, 1541–1543 (2008).D. R. Taikar, S. Tamboli, S. J. Dhoble, Optik, 142, 183–190 (2017).D. R. Taikar, S. Tamboli, S. J. Dhoble, Optik, 142, 183–190 (2017).

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