Effect of Erbium Complexes on the Anti-Stokes Luminescence of Y2O2S:Er Ceramics

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Emission spectra of Y2O2S:Er (1 at %) ceramics and decay times of their visible photoluminescence have been studied at different pulsed IR excitation wavelengths. The results demonstrate that the visible anti-Stokes luminescence of the erbium-doped material is due to isolated Er3+ ions or complexes of erbium ions. We have obtained characteristic emission centers of the complexes and isolated erbium centers. A method has been proposed for selective delayed luminescence measurements in order to separate the contributions of various erbium centers to anti-Stokes emission of Y2O2S:Er.

About the authors

A. N. Gruzintsev

Institute of Microelectronics Technology and High Purity Materials, Russian Academy of Sciences, 142432, Chernogolovka, Moscow oblast, Russia

Author for correspondence.
Email: gran@iptm.ru
Россия, 142432, Московская обл., Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 6

References

  1. Yu Y., Wang P., How Z. Influence of Yb Concentration on Upconversion Luminescence of Ho // Opt. Commun. 2011. V. 284. P. 1053–1056. https://doi.org/10.1016/j.optcom.2010.10.042
  2. Meijerink A., Martin-Rodriguez R. Infrared to Near-Infrared and Visible Upconversion Mechanisms in LiYF4: Yb, Ho // J. Lumin. 2014. V. 147. P. 154–161. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2013.11.008
  3. Pavlov V.V., Kazakov B.N., Lovchev A.V. Luminescence Kinetics of an Y0.8Yb0.2F3:Tm Solid Solution Crystal // JETP Lett. 2014. V. 100. № 1. P. 11–15. https://doi.org/10.7868/S0370274X14130037
  4. Voroshilov I.V., Lebedev V.A., Ignatiev B.V., Gavrilenko A.N., Isaev V.A., Pisarenko V.F. Optical Properties of CaGd4Si3O13 (CGS) Crystals with Er3+ Used as 1.5 μm Laser Material // J. Phys.: Condens Matter. 2000. V. 12. № 18. P. L287–L292. https://doi.org/10.1088/0953-8984/12/18/101
  5. Георгобиани А.Н., Грузинцев А.Н., Бартхоу К., Беналул П. Инфракрасная люминесценция соединений Y2O2S:Er3+ и Y2O3:Er3+// Неорган. материалы. 2004. Т. 40. № 8. С. 963–968.
  6. Георгобиани А.Н., Грузинцев А.Н., Никифорова Т.В., Бартхоу К., Беналул П. Люминесцентные свойства соединения Y2O3:Er3+// Неорган. материалы. 2002. Т. 38. № 10. С. 1199–1020.
  7. Auzel F. Upconversion and Anti-Stokes Processes with f and d Ions in Solids // Chem. Rev. 2004. V. 104. P. 139–174. https://doi.org/10.1021/cr020357g
  8. Voroshilov I.V., Lebedev V.A., Gavrilenko A.N., Ignatiev B.V., Isaev V.A., Shestakov A.V. Study of Yb3+–Yb3+ and Yb3+–Ce3+ Energy Transfer in Yb,Ce:CaGd4Si3O13 (Yb,Ce:CGS) Crystals // J. Phys.: Condens Matter. 2000. V. 12. № 12. P. L211–L215. https://doi.org/10.1088/0953-8984/12/12/101
  9. Lebedev V.A., Voroshilov I.V., Ignatiev B.V., Gavrilenko A.N., Isaev V.A., Shestakov A.V. Spectroscopy of Ytterbium in Gd4CaO(SiO4)3 (CGS) // J. Lumin. 2000. V. 92. № 1–2. P. 139–144. https://doi.org/10.1016/S0022-2313(00)00234-9
  10. Lebedev V.A., Pisarenko V.F., Chuev Yu.M., Perfilin A.A., Avanesov A.G., Zhorin V.V., Okhrimchuk A.G., Shestakov A.V. Study of Energy Transfer from Yb3+ to Er3+ in Rare-Earth Silicates and Borates // J. Lumin. 1997. V. 72–74. P. 942–944. https://doi.org/10.1016/S0022-2313(97)00036-7
  11. Грузинцев А.Н. Возбуждение антистоксовой люминесценции керамики Y2O2S:Er с участием метастабильного состояния 4I13/2 ионов эрбия // Неорган. материалы. 2022. Т. 58. № 4. С. 407–413. https://doi.org/10.31857/S0002337X22040054
  12. Lakyashin K.E., Ishchenko A.V. Synthesis and Optical Properties of YAG:Ce Ceramics with a High Cerium Concentration // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 8. P. 1203–1211. https://doi.org/10.1134/S0036023621080131
  13. Грузинцев А.Н., Каримов Д.Н. Двухфотонное возбуждение антистоксовой фотолюминесценции кристаллов Ca1–xErxF2+х // ФТТ. 2017. Т. 59. № 1. С. 116–120.
  14. Pollnau M., Jackson S.D. Erbium 3-mkm Fiber Lasers // IEEE J. Select. Top. Quantum Electron. 2001. V. 7. № 1. P. 30–42.
  15. Грузинцев А.Н. Оптическая модуляция антистоксовой люминесценции кристаллов CaF2:Er // Неорган. материалы. 2020. Т. 56. № 7. С. 801–807. https://doi.org/10.3131857/S0002337X20070064
  16. Каминский А.А. Спектроскопия кристаллов. М.: Наука, 1975. 122 с.
  17. Ying Tian, Yao Fu, Mingming Xing, Xixian Luo. Upconversion Luminescence Properties of Y2O3:Yb, Er and Y2O2S:Yb, Er Nanoparticles Prepared by Complex Precipitation // J. Nanomater. 2015. V. 1. P. 51–58. https://doi.org/10.1155/2015/103689
  18. Moskvitina E.A., Vorobiev V.A. IR-Emitting Luminescent Properties of CaNb2O6 :Yb,Er,Ho // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 6. P. 938–942. https://doi.org/10.1134/S0036023621060140
  19. Veselova V.O., Yurlov I.A., Egrysheva A.V. Synthesis and Luminescent Properties of Nanocrystalline (1 – x)ZrO2 – xEr2O3 (x = 0.015–0.5) Solid Solutions // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 65. № 9. P. 1298–1303. https://doi.org/10.1134/S0036023620090211

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (99KB)
3.

Download (95KB)
4.

Download (153KB)
5.

Download (129KB)
6.

Download (177KB)
7.

Download (74KB)

Copyright (c) 2023 А.Н. Грузинцев

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».