Upconversion Luminescence of Er³⁺ Ions from Barium Titanate Xerogel Powder and Target Fabricated by Explosive Compaction Method

The photo- and cathodoluminescence of the visible range from erbium-doped barium titanate xerogels obtained in the form of a powder and target pressed from it by explosive compaction method is investigated. The powder and target exhibit up-conversion luminescence of erbium ions under excitation at wavelengths in the regions of 950–1000 and 1450–1550 nm, which is characterized by intense bands at 650, 520–560 nm and a weak band at 820 nm, corresponding to the

⁴F_9/2 ® ⁴I_15/2, ²Н_11/2 ® ⁴I_15/2, ⁴S_3/2 ® ⁴I_15/2, ⁴I_9/2 ® ⁴I_15/2

 transitions of the trivalent erbium ion. The target also demonstrates cathodoluminescence at room temperature and liquid nitrogen temperature with the most intensive bands at 650, 520, and 538 nm.

1. J. D. В. Bradley, M. Pollnau. Laser Photon. Rev., 5, N 3 (2011) 368—403

2. A. Shalav, B. S. Richards, M. A. Green. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 1, N 9 (2007) 829—842

3. J. C. Goldschmidt, S. Fischer. Adv. Opt. Mater., 3, N 11 (2015) 1487—1497

4. L. Liu, D. Yan, L. Xu, Z. Zhou, X. Sun, Y. Liu, X. Zong, E. Zhao, J. Ren, J. Zhang, H. Li. J. Lumin., 224 (2020) 117306—117311

5. A. Polman. J. Appl. Phys., 82 (1997) 1—39

6. A. Podhorodecki, R. Kudrawiec, J. Misiewicz, N. V. Gaponenko, D. A. Tsyrkunov. Opt. Mat., 28 (2006) 685—687

7. E. Garskaite, M. Lindgren, M.-A. Einarsrud, T. Grande. J. Eur. Ceram. Soc., 30 (2010) 1707—1715

8. N. V. Gaponenko. Acta Phys. Polonica А, 112 (2007) 737—749

9. Chen Lei, Wei Xian-hua, Fu Xu. Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 22 (2012) 1156—1160

10. A. Meneses-Franco, M. Campos-Vallette, S. Octavio Vásquez, E. A. Soto-Bustamante. Materials, 11 (2018) 1950—1961

11. Hyeongyu Bae, Eunsang Lee, Kang Taek Lee. Phys. Chem. Chem. Phys., 23 (2021) 14587—14591

12. A. J. Kenyon. Prog. Quantum Electron., 26 (2002) 225—284

13. H. B. Гапоненко, Ю. Д. Корнилова, Е. И. Лашковская, В. Д. Живулько, А. В. Мудрый, Ю. В. Радюш, Б. А. Андреев, М. В. Степихова, А. Н. Яблонский, С. А. Гусев, R. Subasri, D. S. Reddy. ФТП, 55, № 9 (2021) 713—718

14. M. V. Rudenko, N. V. Gaponenko, E. B. Chubenko, E. I. Lashkovskaya, K. V. Shustsikava, Yu. V. Radyush, V. D. Zhivulko, A. V. Mudryi, M. Wang, E. V. Monaico, M. V. Stepikhova, A. N. Yablonskiy. J. Adv. Dielectrics (2021) 2150031

15. A. Petraru, J. Schubert, M. Schmid, Ch. Buchal. Appl. Phys. Lett., 81 (2002) 1375—1377

16. A. Karvounis, F. Timpu, V.V. Vogler-Neuling, R. Romolo Savo, R. Grange. Adv. Opt. Mater., 8 (2020) 2001249—2001271

17. R. Subasri, D. S. Reddy, K. R. C. Soma Raju, K. S. Rao, P. Kholov, N. Gaponenko. Res. Chem. Intermediat., 45, N 8 (2019) 4179—4191

18. N. V. Gaponenko, Р. А. Kholov, T. F. Raichenok, S. Ya. Prislopski. Opt. Mat., 96 (2019) 109265—109269

19. Н. В. Гапоненко, П. А. Холов, Ю. Д. Корнилова, Е. И. Лашковская, В. А. Лабунов, И. Л. Мартынов, Е. В. Осипов, А. А. Чистяков, Н. И. Каргин, Т. Ф. Райченок, С. А. Тихомиров. ФТП, 55, № 10 (2021) 912—915

20. N. M. Kazuchits, M. S. Rusetsky, V. N. Kazuchits, A. M. Zaitsev. Diamond Rel. Mater., 74 (2017) 41—44

21. T. C. Rich, D. A. Pinnow. J. Appl. Phys., 43 (1972) 2357—2365

22. И. А. Ходасевич, А. А. Корниенко, П. П. Першукевич, В. А. Асеев, М. А. Ходасевич, А. С. Грабчиков. Журн. прикл. спектр., 84, № 6 (2017) 905—914 [I. A. Khodasevich, A. A. Kornienko, P. P. Pershukevich, V. A. Aseev, M. A. Khodasevich, A. S. Grabtchikov. J. Appl. Spectr., 84, (2017) 986—994]

23. E. F. Schubert, A. M. Vredenberg, N. E. J. Hunt, Y. H. Wong, P. C. Becker, J. M. Poate, D. C. Jacobson, L. C. Feldman, G. J. Zydzik. Appl. Phys. Lett., 61 (1992) 1381—1383