Email this article 
Synthesis and Characterization of a CsBaGd(MoO4)3:Er3+/Yb3+ Phosphor with a Scheelite-Like Structure
- Authors: Kozhevnikova N.M.1
-
Affiliations:
- Baikal Institute of Nature Management, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences
- Issue: Vol 59, No 5 (2023)
- Pages: 572-579
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0002-337X/article/view/140179
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0002337X23050081
- EDN: https://elibrary.ru/ANSLBA
- ID: 140179
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription Access
Abstract
We have investigated phase relations along a number of joins in the subsolidus region of the Cs2MoO4–BaMoO4–Gd2(MoO4)3 system using X-ray diffraction and differential thermal analysis and constructed its phase compatibility diagram. A ternary molybdate with the composition CsBaGd(MoO4)3 and a monoclinic scheelite-like structure (sp. gr. P21/n) has been synthesized. Codoping CsBaGd(MoO4)3 with Er3+/Yb3+ ions, we have obtained an upconversion phosphor exhibiting anti-Stokes luminescence in the range 400–700 nm under IR excitation (λex = 977 nm). The synthesized phosphor has been characterized by X-ray diffraction, differential thermal analysis, and vibrational spectroscopy, and its luminescence spectrum has been measured.
About the authors
N. M. Kozhevnikova
Baikal Institute of Nature Management, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences
Author for correspondence.
Email: nicas@binm.ru
670047, Ulan-Ude, Buryat Republic, Russia
References
- Трунов В.К., Ефремов В.А., Великодный Ю.А. Кристаллохимия и свойства двойных молибдатов и вольфраматов. Л.: Наука, 1986. 173 с.
- Morozov V., Arakcheeva A., Redkin V., Sinitsyn V.V., Khasanov S., Kudrenko E., Raskina M., Lebedev O., Van Tendeloo G. Na2/7Gd4/7MoO4: A Modulated Scheelite-Type Structure and Condactivity Properties // Inorg. Chem. 2012. V. 51. № 9. P. 5313–5324. https://doi.org/10.1021/ic300221m
- Евдокимов А.А., Ефремов В.А., Трунов В.К. Соединения редкоземельных элементов. Молибдаты, вольфраматы. М.: Наука, 1991. 267 с.
- Saleta Reig D., Grauel B., Konyushkin V.A., Nakladov A.N., Fedorov P.P., Busko D., Howard Ian A., Richards Bryce S., Resch-Genger U., Kuznetsov S., Turshatov A.A., Würth C. Upconvercion Properties of SrF2:Yb3+, Er3+ Single Crystals // J. Mater. Chem. C. 2020. V. 8. P. 4093–4101.
- Madirov E., Konyushkin V., Nakladov A.N., Fedorov P., Bergfeldt T., Busko D., Howard I., Richards B., Kuznetsov S., Turshatov A. An Up-Conversion Luminophore with High Quantum Yield and Brightness Based on BaF2:Yb3+, Er3+ Single Crystals // J. Mater. Chem. C. 2021. V. 9. P. 3493–3503.
- Kaiser M., Würth C., Kraft M., Hyppänen I., Soukka T., Resch-Genger U. Power-Dependent Quantum Yield of NaYF4: Yb3+, Er3+ Nano- and Micrometer-Sized Particles – Measurements and Simulations // Nanoscale. 2017. V. 9. № 28. P. 10051–10058.
- Etchart I., Hernandez I., Huignard A., Berard M., Gillin W.P., Curry R.J., Cheetham A.K. Efficient Oxide Phosphors for Light Upconversion; Green Emission from Yb3+ and Er3+ CO-DOPED Ln2BaZnO5 (Ln = Y, Gd) // J. Mater. Chem. C. 2010. V. 29. P. 3989–3994.
- Pokhrel M., Kumar G.A., Sardar D.K. Highly Efficient Nir to Nir and Vis Upconversion In Er3+and Yb3+ Doped In M2O2S (M=Gd, La, Y) // J. Mater. Chem. A. 2013. V. 1. № 38. P. 11595–11606.
- Кожевникова Н.М., Мохосоев М.В. Тройные молибдаты. Улан-Удэ: Изд-во Бурятского госуниверситета, 2000. 298 с.
- Манаширов О.Я., Сатаров Д.К., Смирнов В.Б. и др. Состояние и перспективы разработок антистоксовых люминофоров для визуализации ИК-излучений в области 0.8–1.3 мкм // Неорган. материалы. 1993. Т. 29. № 10. С. 1322–1325.
- Овсянкин В.В., Феофилов П.П. Кооперативная сенсибилизация люминесценции в кристаллах, активированных редкоземельными ионами // Письма в ЖЭТФ.1966. Т. 4. Вып. 11. С. 471–474.
- Kuznetsov S., Ermakova Y., Voronov V., Fedorov P., Busko D., Howard I., Richards B., Turshatov A. Up-Conversion Quantum Yields of SrF2:Yb3+, Er3+ Sub-Micron Particles Prepared by Precipitation in Water Solution // J. Mater. Chem. C. 2018. V. 6. № 3. P. 598–604.
- Озель Ф.Е. Материалы и устройства, использующие антистоксовые люминофоры с переносом энергии // ТИИЭР. 1973. Т. 61. № 6. С. 87–120.
- Auzel F. Upconversion and Anti-Stokes Processes with F and D Ions in Solids // Chem. Rev. 2004. V. 104. № 1. P. 139–173.
- Lyapin A., Ermakov A., Kuznetsov S., Gushchin S., Ryabochkina P., Konyushkin V., Nakladov A., Fedorov P. Upconversion Luminescence of CaF2–SrF2–ErF3 Single Crystals Upon 1.5 μm Laser Excitation // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V. 1410. P. 012086. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1410/1/012086
- Казарян А.К., Тимофеев Ю.Р., Фок М.В. Антистоксовое преобразование излучения в люминофорах с редкоземельными ионами // Тр. ФИАН. 1986. Т. 175. С. 4–65.
- Kozhevnikova N.M., Korsun V.P., Mursakhanova I.I., Mokhosoev M.V. Luminescence Materials Based on Re Molybdates // J. Rare Earth. 1991. V. 2. P. 845–849.
- Георгобиани А.Н., Грузинцев А.Н., Бартту К., Беналлул П. Инфракрасная люминесценция соединений Y2O2S:Er3+ и Y2O3:Er 3+ // Неорган. материалы. 2004. Т. 40. № 8. С. 963–968.
- Грузинцев А.Н. Антистоксовая люминесценция Y2O3:Er3+// Неорган. материалы. 2014. Т. 50. № 1. С. 64–69. https://doi.org/10.7868/S0002337X14010084
- Кузнецова Ю.О. Передача электронного возбуждения в ап-конверсионных наночастицах, содержащих редкоземельные ионы // Изв. Самарского науч. центра РАН. 2013. Т. 15. № 4. С. 112–115.
- Петров К.И., Полозникова М.Э., Шарипов Х.Т., Фомичёв В.В. Колебательные спектры молибдатов и вольфраматов. Ташкент: ФАН, 1990. 135 с.
Supplementary files
