Структурные и фотолюминесцентные свойства легированных ионами Co²⁺ нанопорошков ZnCdO

Для синтеза нанопорошка ZnCdO, легированного Co²⁺, использован простой метод растворения. Исследованы структурные, морфологические и фотолюминесцентные свойства синтезированного порошка. Рентгеноструктурные исследования показали, что ZnO находится в гексагональной фазе, CdO — в кубической фазе, когда образцы прокаливали при 650°С в течение 2 ч при повышении температуры со скоростью 15°/мин. На изображениях, полученных с помощью сканирующего электронного микроскопа, присутствуют зерна неправильной формы. Результаты энергодисперсионного рентгеновского анализа (EDAX) указывают на наличие легированных ионов Co и составляющих металлов. Полосы 417 и 460 см^–1 в ИК-Фурье-спектрах подтверждают присутствие молекул ZnO  и CdO. По результатам исследования оптического поглощения оценены параметры кристаллического поля и параметры межэлектронного отталкивания Dq = 980 см^–1, B = 940 см^–1 и C = 3800 см^–1, что подтверждает октаэдрическую симметрию легированных ионов Co²⁺. В спектре фотолюминесценции наблюдаются максимумы излучения в синей области при λ _возб = 360 нм. Координаты цветности CIE x = 0.1577, y = 0.0771.

1. H. M. Yang, S. Nie, Mater. Chem. Phys., 114, 279–282 (2009).

2. M. Yang, Z. X. Guo, K. H. Qiu, J. P. Long, G. F. Yin, D. G. Guan, S. T. Liu, S. J. Zhou, Appl. Surf. Sci., 256, 4201–4205 (2010).

3. S. S. Lin, J. H. Song, Y. F. Lu, Z. L. Wang, Nanotech., 20, 365703 (2009).

4. M. Krunks, A. Katerski, T. Dedova, I. O. Acik, A. Mere, Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 92, 1016–1019 (2008).

5. S. Rasouli, S. J. Moeen, J. Alloys Compd., 509, 1915–1919 (2011).

6. J. B. Cui, Y. C. Soo, T. P. Chen, J. Phys. Chem. C, 112, 4475–4479 (2008).

7. Z. Sofer, D. Sedmidubsky, S. Huber, J. Hejtmanek, M. Marysko, K. Jurek, M. Mikulics, J. Cryst. Growth, 314, 123–128 (2011).

8. X. R. Qu, D. C. Jia, Mater. Lett., 63, 412–414 (2009).

9. Q. Chen, J. L. Wang, Chem. Phys. Lett., 474, 336–341 (2009).

10. K. Sakurai, T. Kubo, D. Kajita, T. Tanabe, H. Takasu, S. Fujita, Sg. Fujita, Jpn. J. Appl. Phys., 39L, 1146–1148 (2000).

11. P. Fons, K. Iwata, S. Niki, A. Yamada, K. Matsubara, M. Watanabe, J. Cryst. Growth, 209, 532–536 (2000).

12. Z. Z. Ye, D. W. Ma, J. H. He, J. Y. Huang, B. H. Zhao, X. D. Luo, Z. Y. Xu, J. Cryst. Growth, 256, 78–83 (2003).

13. Q. Wan, Q. H. Li, Y. J. Chen, T. H. Wang, X. L. He, X. G. Gao, J. P. Li, Appl. Phys. Lett., 84, 3085–3087 (2004).

14. N. V. Kuleshov, V. P. Mikhailov, V. G. Scherbitsky, P. V. Prokoshin, K. V. Yumashev, J. Lumin., 55, 265–269 (1993).

15. K. V. Yumashev, Appl. Opt., 38, 6343–6346 (1999).

16. M. B. Camargo, R. D. Stultz, M. Birnbaum, M. Kokta, Opt. Lett., 20, 339–341 (1995).

17. I. A. Denisov, M. L. Demchuk, N. V. Kuleshov, K. V. Yumashev, Appl. Phys. Lett., 77, 2455–2457 (2000).

18. G. Li, X. Wang, Y. Wang, X. Shi, N. Yao, B. Zhang, Phys. E, 40, 2649–2653 (2008).

19. O. Vigil, L. Vaillant, F. Cruz, G. Santana, A. Morales-Acevedo, G. Conteras-Puente, Thin Solid Films, 361–362, 527–553 (2000).

20. G. Natarajan, S. Daniels, D. C. Cameron, L. O. Reilly, A. Mitra, P. J. Mc Nally, O. F. Lucas, R. T. Rajendra Kumar, Ian Reid, A. L. Bradley, J. Appl. Phys., 100, 033520 (2006).

21. E. M. Bachari, S. B. Amor, G. Baud, M. Jacquet, Mater. Sci. Eng. B, 79, 165–168 (2001).

22. A. M. Bazargan, S. M. A. Fateminia, M. Esmaeilpour Ganji, M. A. Bahrevar, Chem. Eng. J., 155, 523–527 (2009).

23. S. P. Yawale, S. V. Pakade, C. S. Adgaonkar, Ind. J. Pure Appl. Phys., 33, 34–37 (1995).

24. B. Saha, S. Das, K. K. Chattopadhyay, Solar Energy Mater. Sol. Cell, 91, 1692–1697 (2007).

25. J. Coates, Encyclopedia of Analytical Chemistry, John Wiley & Sons Ltd., Chichester, 10815–10837 (2000).

26. G. I. Andrade, E. F. Barbosa-Stancioli, A. A. P. Mansur, W. L. Vasconcelos, H. S. Mansur, J. Mater. Sci., 43, 450–458 (2008).

27. Suresh Chandra, A Text Book of Molecular Spectroscopy, Narosa Publishing House, 106 (2009).

28. Y. J. Kwon, K. H. Kima, C. S. Limb, K. B. Shim, J. Ceram. Proc. Res., 3, 146–149 (2002).

29. H. S. Mansur, C. M. Sadahira, A. N. Souza, A. A. P. Mansur, Mater. Sci. Eng. C, 28, 539–548 (2008).

30. D. M. Fernandes, R. Silva, A. A. W. Hechenleitner, E. Radovanovic, M. A. C. Melo, E. A. G. Pineda, Mater. Chem. Phys., 115, 110–115 (2009).

31. A. B. P. Lever, Inorganic Electronic Spectroscopy, 2nd ed., Elsevier Publishing Co., Amsterdam (1984).

32. X. Gao, X. Li, W. Yu, J. Phys. Chem. B, 109, 1155–1161 (2005).