zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1856Research ArticleСПЕКТРОСКОПИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛSPECTROSCOPY OF SOLIDSСпектрально-люминесцентные и оптические свойства иттрий-алюмоборатных стекол, легированных сурьмойSpectral-Luminescent and Optical Properties of Antimony-Doped Yttrium-Alumoborate GlassesМалашкевичГ. Е.MalashkevichG. E.

Минск

Minsk

КовгарВ. В.KouharV. V.

Минск

Minsk

РоманенкоА. А.RomanenkaA. A.

Минск

Minsk

СуходолаА. А.SukhodolaA. A.

Минск

Minsk

ПрусоваИ. В.PrusovaI. V.

Минск

Minsk

ГолубевН. В.GolubevN. V.

Москва

Moscow

ЗиятдиноваМ. З.ZiyatdinovaM. Z.

Москва

Moscow

ИгнатьеваЕ. С.Ignat’evaE. S.

Москва

Moscow

СигаевВ. Н.SigaevV. N.

Москва

Moscow

Институт физики НАН БеларусиB.I. Stepanov Institute оf Physics оf the National Academy оf Sciences оf BelarusБелорусский национальный технический университетBelarusian National Technical UniversityРоссийский химико-технологический университет им. Д.И. МенделееваD.I. Mendeleyev University оf Chemical Technology оf Russia202520052025923336343Copyright © Малашкевич Г.Е., Ковгар В.В., Романенко А.А., Суходола А.А., Прусова И.В., Голубев Н.В., Зиятдинова М.З., Игнатьева Е.С., Сигаев В.Н., 20252025Малашкевич Г.Е., Ковгар В.В., Романенко А.А., Суходола А.А., Прусова И.В., Голубев Н.В., Зиятдинова М.З., Игнатьева Е.С., Сигаев В.Н.Malashkevich G.E., Kouhar V.V., Romanenka A.A., Sukhodola A.A., Prusova I.V., Golubev N.V., Ziyatdinova M.Z., Ignat’eva E.S., Sigaev V.N.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/1856

Синтезированы плавленые стекла системы Y2О3–Al2O3–В2О3 с добавками Sb2O3 и исследованы их спектрально-люминесцентные и оптические свойства. Установлено, что используемое легирование ведет к появлению интенсивного УФ-поглощения и уменьшению оптической ширины запрещенной зоны и энергии Урбаха. Люминесценция представлена широкой слабоструктурной полосой, простирающейся из ближней УФв ближнюю ИК-область спектра и обусловленной суперпозицией полос 3P1→1S0 разнотипных оптических центров Sb3+ и полосы переноса заряда Sb3+→Sb5+. Квантовый выход люминесценции при комнатной температуре и межзонном возбуждении для слаболегированного стекла близок к 20 %. Изучена ее кинетика затухания при Т = 298 и 77 К и рассмотрены причины, мешающие увеличению квантового выхода.

Fused glasses of Y2О3–Al2O3–В2О3 system with Sb2O3 additives have been synthesized and their spectral-luminescent and optical properties have been investigated. It is found that the doping used leads to the appearance of intense UV absorption and a decrease in the optical band gap width and the Urbach energy. Their luminescence is represented by a broad weakly structured band extending from the near-UV to the near-IR spectrum regions and caused by the superposition of 3P1→1S0 bands of different types of Sb3+ optical centers and Sb3+→Sb5+ charge transfer band. The quantum yield of such luminescence at room temperature and band-to-band excitation for weakly doped glass is close to 20%. Its decay kinetics at T = 298 K and 77 K have been studied and the reasons preventing the quantum yield increase have been considered.

иттрий-алюмоборатные стеклаионы сурьмыоптическая ширина запрещенной зоныспектры люминесценции и ее возбуждениякинетика затухания люминесценциипроцессы переноса зарядаyttrium-alumoborate glassesantimony ionsoptical band gap widthluminescence and excitation spectraluminescence decay kineticscharge transfer processesРабота частично поддержана ГПНИ “Фотоника и электроника для инноваций” (задание 1.2) и научно-технической программой Союзного государства “Компонент-Ф” (мероприятие 3.1)ReferencesT.-Y. Chen, P. Rautiyal, S. Vaishnav, G. Gupta, H. Schlegl, R. J. Dawson, A. W. Evans, S. Kamali, J. A. Johnson, C. E. Johnson, P. A. Bingham. J. Non-Crystal. Sol., 544 (2020) 120184(1—16)T.-Y. Chen, P. Rautiyal, S. Vaishnav, G. Gupta, H. Schlegl, R. J. Dawson, A. W. Evans, S. Kamali, J. A. Johnson, C. E. Johnson, P. A. Bingham. J. Non-Crystal. Sol., 544 (2020) 120184(1—16)L. I. van Steensel, G. Blasse. J. Alloys Comp., 232 (1996) 60—62L. I. van Steensel, G. Blasse. J. Alloys Comp., 232 (1996) 60—62L. Chen, A.-Q. Luo, Y. Zhang, X.-H. Chen, H. Liu, Y. Jiang, S.-F. Chen, K.-J. Chen, H.-C. Kuo, Y. Tao, G.-B. Zhang. J. Solid State Chem., 201 (2013) 229—236L. Chen, A.-Q. Luo, Y. Zhang, X.-H. Chen, H. Liu, Y. Jiang, S.-F. Chen, K.-J. Chen, H.-C. Kuo, Y. Tao, G.-B. Zhang. J. Solid State Chem., 201 (2013) 229—236H. Masai, S. Matsumoto, T. Fujiwara, Y. Tokuda, T. Yoko. J. Am. Cer. Soc., 95 (2012) 862—865H. Masai, S. Matsumoto, T. Fujiwara, Y. Tokuda, T. Yoko. J. Am. Cer. Soc., 95 (2012) 862—865D. Ehrt. J. Non-Crystal. Sol., 348 (2004) 22—29D. Ehrt. J. Non-Crystal. Sol., 348 (2004) 22—29X. Heng, Qi Qian, X. Chen, L. Liu, X. Zhao, D. Chen, Z. Yang. Opt. Mater. Expr., 5 (2015) 2272—2280X. Heng, Qi Qian, X. Chen, L. Liu, X. Zhao, D. Chen, Z. Yang. Opt. Mater. Expr., 5 (2015) 2272—2280Q. Chen, В. Miao, Q. Ma. J. Non.-Cryst. Sol., 545 (2020) 120251(1—14)Q. Chen, В. Miao, Q. Ma. J. Non.-Cryst. Sol., 545 (2020) 120251(1—14)T. Som, B. Karmakar. Opt. Mater., 31 (2009) 609—618T. Som, B. Karmakar. Opt. Mater., 31 (2009) 609—618C. Zhu, X. Zhang, H. Ma, C. Timlin. J. Alloys Comp., 647 (2015) 880—885C. Zhu, X. Zhang, H. Ma, C. Timlin. J. Alloys Comp., 647 (2015) 880—885Q. Yu, H. Zeng, Z. Liu, J. Ren, G. Chen, Z. Wang, L. Sun. J. Alloys Comp., 590 (2014) 92—95Q. Yu, H. Zeng, Z. Liu, J. Ren, G. Chen, Z. Wang, L. Sun. J. Alloys Comp., 590 (2014) 92—95M. Neff, V. Romano, W. Luthy. Opt. Mater., 33 (2010) 1—3M. Neff, V. Romano, W. Luthy. Opt. Mater., 33 (2010) 1—3S.-L. Yang, W.-D. Cheng, H. Zhang, C.S. Lin, W.-L. Zhang, Z.-Z. He. Dalton Transact., 39 (2010) 9547—9553S.-L. Yang, W.-D. Cheng, H. Zhang, C.S. Lin, W.-L. Zhang, Z.-Z. He. Dalton Transact., 39 (2010) 9547—9553Q. Chen, B. Miao, Q. Ma. J. Non-Crystal. Sol., 545 (2020) 120251(1—14)Q. Chen, B. Miao, Q. Ma. J. Non-Crystal. Sol., 545 (2020) 120251(1—14)G. E. Malashkevich, V. N. Sigaev, N. V. Golubev, E. Kh. Mamadzhanova, A. A. Sukhodola, A. Paleari, P. D. Sarkisov, A. N. Shimko. Mat. Chem. Phys., 137 (2012) 48—54G. E. Malashkevich, V. N. Sigaev, N. V. Golubev, E. Kh. Mamadzhanova, A. A. Sukhodola, A. Paleari, P. D. Sarkisov, A. N. Shimko. Mat. Chem. Phys., 137 (2012) 48—54Г. Е. Малашкевич, Н. В. Голубев, Е. Х. Мамаджанова, М. З. Зиятдинова, В. Н. Сигаев, А. А. Суходола, Т. Г. Хотченкова, И. В. Прусова, И. И. Сергеев. Стекло и керамика, 86 (2013) 33—34Г. Е. Малашкевич, Н. В. Голубев, Е. Х. Мамаджанова, М. З. Зиятдинова, В. Н. Сигаев, А. А. Суходола, Т. Г. Хотченкова, И. В. Прусова, И. И. Сергеев. Стекло и керамика, 86 (2013) 33—34D. L. Wood, J. Tauc. Phys. Rev. B, 5 (1972) 3144—3151D. L. Wood, J. Tauc. Phys. Rev. B, 5 (1972) 3144—3151P. W. Davis, T. S. Shilliday. Phys. Rev., 118 (1960) 1020—1022P. W. Davis, T. S. Shilliday. Phys. Rev., 118 (1960) 1020—1022Э. Л. Раабен, М. Н. Толстой. ФХС, 14 (1988) 815—820Э. Л. Раабен, М. Н. Толстой. ФХС, 14 (1988) 815—820D. Möncke, D. Ehrt. J. Non-Crystal. Sol., 345–346 (2004) 319—322D. Möncke, D. Ehrt. J. Non-Crystal. Sol., 345–346 (2004) 319—322E. W. J. L. Oomen, W. M. A. Smit, G. Blasse. Phys. Rev. B, 37 (1988) 18—26E. W. J. L. Oomen, W. M. A. Smit, G. Blasse. Phys. Rev. B, 37 (1988) 18—26D. Ehrt, P. Ebeling. Glass Technol., 44 (2003) 46—49D. Ehrt, P. Ebeling. Glass Technol., 44 (2003) 46—49G. E. Malashkevich, V. V. Kouhar, E. V. Pestryakov, V. N. Sigaev, N. V. Golubev, M. Z. Ziyatdinova, A. A. Sukhodola. Opt. Mater., 76 (2018) 253—259G. E. Malashkevich, V. V. Kouhar, E. V. Pestryakov, V. N. Sigaev, N. V. Golubev, M. Z. Ziyatdinova, A. A. Sukhodola. Opt. Mater., 76 (2018) 253—259

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