Вплив координаційного оточення лантанідів та розмірних факторів на властивості лантанідвміснихфлуорофорів і гібридних систем на їх основі

Якому пріоритетному напряму науки і техніки відповідає: нові речовини і матеріали.

Дослідження: фундаментальне.

Перспектива подальшого виконання: буде продовжено як цільове фундаментальне.

Рівень дослідження: немає аналогів в Україні.

Наявність патенту: немає

Яких додаткових дій потребує подальше дослідження: Оптимізація умов синтезу та хімічного складу та матеріалів на основіAl₂O₃, активованого іонами Eu³⁺/Eu²⁺, потребує додаткового фінансування та іспитів в макетах пристроїв оптоелектроніки.

Коротка характеристика, позитивні якості, подальша перспектива застосування.

Зразки нанорозмірного δ*-Al₂O₃, легованого іонами Eu³⁺/Eu²⁺, були отримані методом газофазного горіння. Досліджено зміну морфології часток, люмінесцентних властивостей матеріалів в результаті термостимульованих фазових перетворень δ*→ θ → α-Al₂O₃. Встановлено, що δ*-, θ- і α-фази співіснують в інтервалі ~1100-1200°C. Повний перехід до термостабільної α-модифікації відбувається в результаті випалу при 1300°C протягом ≥6 годин. Показано, що частинки до випалу мають сферичну форму з діаметром 10-70 нм. З перетворенням в α-Al₂O₃ відбувається зростання розміру кристалітів і утворення вермикулярних (червоподібних) мікроструктур. Методами люмінесцентної спектроскопії показано, що в продуктах синтезу частина іонів Європію стабілізується в стані окиснення +2 і випромінює в спектральному діапазоні 360-450 нм з максимумом при ~410 нм. Кінетика затухання цієї люмінесценції характеризується константою τ= ~400 нс, що близька до типових значень для переходів 5d→4f іонів Eu²⁺ в неорганічних сполуках.

Встановлено, що фазовий перехід δ*,θ → α-Al₂O₃ не призводить до  істотних змін у спектрах люмінесценції іонів Eu³⁺, а неоднорідне уширення смуг  переходів ⁵D₀→⁷F_j  в іонах Eu³⁺ в δ*, θ та α-Al₂O₃ обумовлено не стільки наявністю структурних дефектів, скільки деформаціями поліедра металу внаслідок суттєвої різниці іонних радіусів Al³⁺ та Eu³⁺. Зроблено висновок, що завдяки сприятливому розподілу частинок за розміром, їх сферичній морфології нанорозмірний Al₂O₃:Eu³⁺/Eu²⁺, синтезований методом газофазного горіння, є перспективним прекурсором для отримання прозорої люмінесцентної кераміки.

Детальніше…