ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ НАНОКРИСТАЛЛОВ Eu:Y₃Al₅O₁₂, Eu:Lu₃Al₅O₁₂ и Eu:GdAlO₃, СИНТЕЗИРОВАННЫХ МЕТОДОМ ЭКЗОТЕРМИЧЕСКОГО ГОРЕНИЯ В РАСТВОРАХ

Методом экзотермического горения в растворах с последующим прокаливанием на воздухе при 800 и 1300 °С синтезированы нанокристаллы редкоземельных гранатов Y₃Al₅O₁₂ и Lu₃Al₅O₁₂ и перовскита GdAlO₃ с высоким содержанием ионов Eu³⁺ (10-20 ат.%) и исследованы их структура, морфология и фазовый состав. При возбуждении в УФ области спектра материалы характеризуются интенсивной красной люминесценцией. Для Eu:GdAlO₃ цветовые координаты люминесценции по системе CIE 1931 составляют (0.632, 0.368), доминирующая длина волны 599.6 нм, чистота цвета >99 %. Определены параметры Джадда-Офельта, коэффициенты ветвления люминесценции и время жизни состояния⁵D₀ для ионов Eu³⁺ . Для 10 ат.% Eu:GdAlO₃ квантовый выход люминесценции достигает 74 %, время жизни состояния⁵D₀ 1.4 мс. Полученные материалы перспективны для керамических люминофоров красной области спектра.

нанокристалл, гранат, перовскит, экзотермический синтез, ион европия, люминесценция, nanocrystal, garnet, perovskite, solution combustion synthesis, europium ion, luminescence

1. A. Brenier, Y. Guyot, H. Canibano, G. Boulon, A. Ródenas, D. Jaque, A. Eganyan, A. G. Petrosyan. J. Opt. Soc. Am. B, 23, N 4 (2006) 676-683

2. N. P. Barnes, M. G. Jani, R. L. Hutcheson. Appl. Opt., 34, N 21 (1995) 4290-4294

3. J. Dong, K. Ueda, A. A. Kaminskii, Opt. Lett., 32, N 22 (2007) 3266-3268

4. I. F. Elder, J. Payne. Appl. Opt., 36, N 33 (1997) 8606-8610

5. G. Boulon, Y. Guyot, H. Canibano, S. Hraiech, A. Yoshikawa. J. Opt. Soc. Am. B, 25, N 5 (2008) 884-896

6. Y. Sato, T. Taira. Opt. Express, 14, N 22 (2006) 10528-10536

7. G. Xia, S. Zhou, J. Zhang, S. Wang, J. Xu. J. Alloys Compd., 421, N 1 (2006) 294-297

8. G. Blasse, A. Bril. Appl. Phys. Lett., 11, N 2 (1967) 53-55

9. D. Hreniak, W. Stręk, P. Mazur, R. Pazik, M. Ząbkowska-Wacławek. Opt. Mater., 26, N 2 (2004) 117-121

10. A. L. Heyes. J. Lumin., 129, N 12 (2009) 2004-2009

11. G. Wakefield, E. Holland, P. J. Dobson, J. L. Hutchison. Adv. Mater., 13, N 20 (2001) 1557-1560

12. V. I. Dashkevich, S. N. Bagayev, V. A. Orlovich, A. A. Bui, P. A. Loiko, K. V. Yumashev, N. V. Kuleshov, S. M. Vatnik, A. A. Pavlyuk. Laser Phys. Lett., 12, N 1 (2015) 015006(1-6)

13. S.-K. Ruan, J.-G. Zhou, A.-M. Zhong, J.-F. Duan, X.-B. Yang, M.-Z. Su. J. Alloy Compd., 275-277 (1998) 72-75

14. S. D. Han, S. P. Khatkar, V. B. Taxak, D. Kumar, J.-Y. Park. Mater. Sci Eng.: B, 127, N 2-3 (2006) 272-275

15. A. Potdevin, G. Chadeyron, D. Boyer, B. Caillier, R. Mahiou. J. Phys. D: Appl. Phys., 38 N 17 (2005) 3251

16. X. Dong, X. Cui, Z. Fu, S. Zhou, S. Zhang, Z. Dai. Mater. Res. Bull., 47, N 2 (2012) 212-216

17. K. Binnemans. Coord. Chem. Rev., 295 (2015) 1-45

18. H. J. Byun, W. S. Song, Y. S. Kim, H. Yang. J. Phys. D: Appl. Phys., 43, N 19 (2010) 195401

19. M. Veith, S. Mathur, A. Kareiva, M. Jilavi, M. Zimmer, V. Huch. J. Mater. Chem., 9 N 12 (1999) 3069-3079

20. E. D. Kolb, R. A. Laudise. J. Cryst. Growth, 29, N 1 (1975) 29-39

21. A. S. Rogachev, A. S. Mukasyan. Combustion for Material Synthesis, CRC Press, Boca-Raton (2015)

22. K. C. Patil, M. S. Hegde, T. Rattan, S. T. Aruna. Chemistry of Nanocrystalline Oxide Materials. Combustion Synthesis, Properties and Applications, World Scientific Publishing, Singapore (2008)

23. K. Papagelis, S. Ves. J. Phys. Chem. Sol., 64, N 4 (2003) 599-605

24. S. Cizauskaite, V. Reichlova, G. Nenartaviciene, A. Beganskiene, J. Pinkas, A. Kareiva. Mater. Chem. Phys., 102, N 1 (2007) 105-110

25. P. A. Loiko, V. I. Dashkevich, S. N. Bagaev, V. A. Orlovich, A. S. Yasukevich, K. V. Yumashev, N. V. Kuleshov, E. B. Dunina, A. A. Kornienko, S. M. Vatnik, A. A. Pavlyuk. J. Lumin., 153 (2014) 221-226

26. P. K. Jisha, R. Naik, S. C. Prashantha, H. Nagabhushana, S. C. Sharma, H. P. Nagaswarupa, K. S. Anantharaju, B. D. Prasad, H. B. Premkumar. J. Lumin., 163 (2015) 47-54

27. P. A. Loiko, G. E. Rachkovskaya, G. B. Zakharevich, K. V. Yumashev. Glass Ceram., 71, N 1-2 (2014) 41-44

28. R. Judd. Phys. Rev., 127, N 3 (1962) 750

29. G. S. Ofelt. J. Chem. Phys., 37, N 3 (1962) 511-520

30. M. Dodson, R. Zia. Phys. Rev. B, 86, N 12 (2012) 125102

31. S. Shikao, W. Jiye. J. Alloy Compd., 327 (2001) 82-86

32. P. A. Loiko, G. E. Rachkovskaya, G. B. Zakharevich, A. A. Kornienko, E. B. Dunina, A. S. Yasukevich, K. V. Yumashev. J. Non-Cryst. Sol., 392-393 (2014) 39-44

33. Е. В. Вилейшикова, П. А. Лойко, Г. Е. Рачковская, Г. Б. Захаревич, К. В. Юмашев. Журн. прикл. спектр., 83, № 4 (2016) 531-538