Na5Rb7Sc2(WO4)9: Yb3+, Er3+: люминесцентные свойства и перспективы использования для бесконтактной термометрии

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Исследованы спектрально-люминесцентные свойства тригональных твердых растворов Na5Rb7Sc1.95Yb0.05 – xErx(WO4)9 (x = 0.0025–0.0375) и Na5Rb7Sc2 – 5yYb2yEr3y(WO4)9 (y = 0.005–0.015) на основе тройного вольфрамата Na5Rb7Sc2(WO4)9, полученных по керамической технологии. Возбуждение порошков инфракрасным излучением лазерного модуля (λex = 980 нм, Pmax = 45 мВт/мм2) приводит к возникновению яркого свечения зеленого цвета. Наибольшая интенсивность полос в области 515–540 нм (2H11/2 → 4I15/2), 540–575 нм (4S3/2 → 4I15/2) и 645–680 нм (4F9/2 → 4I15/2) наблюдается для образца Na5Rb7Sc1.95Yb0.02Er0.03(WO4)9. Для данного состава изучены мощностные и температурные зависимости оптических характеристик, предложен механизм переноса энергии между оптическими центрами, определены координаты цветности. На основании полученных данных сделан вывод о возможности применения Na5Rb7Sc1.95Yb0.02Er0.03(WO4)9 в качестве материала для бесконтактной люминесцентной термометрии.

作者简介

О. Липина

Институт химии твердого тела УрО РАН

Email: spiridonova-25@mail.ru
Россия, 620990, Екатеринбург, ул. Первомайская, 91

Т. Спиридонова

Байкальский институт природопользования СО РАН

编辑信件的主要联系方式.
Email: spiridonova-25@mail.ru
Россия, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6

Я. Бакланова

Институт химии твердого тела УрО РАН

Email: spiridonova-25@mail.ru
Россия, 620990, Екатеринбург, ул. Первомайская, 91

Е. Хайкина

Байкальский институт природопользования СО РАН; Бурятский государственный университет им. Доржи Банзарова

Email: spiridonova-25@mail.ru
Россия, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6; Россия, 670000, Улан-Удэ, ул. Смолина, 24а

参考

  1. Kaminskii A.A. // Laser Photon. Rev. 2007. V. 1. № 2. P. 93. https://doi.org/10.1002/lpor.200710008
  2. Yu Y., Wu S., Zhu X. et al. // Opt. Mater. 2021. V. 111. P. 110653. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2020.110653
  3. Zhang L., Sun S., Lin Z. et al. // J. Lumin. 2018. V. 203. P. 676. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2018.07.016
  4. Xiao B., Huang Y., Zhang L. et al. // PLoS ONE. 2012. V. 7. P. e40229. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0040229
  5. Li H., Zhang L., Wang G. // J. Alloys Compd. 2009. V. 478. P. 484. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2008.11.079
  6. Belli P., Bernabei R., Borovlev Yu.A. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A. 2019. V. 935. P. 89. https://doi.org/10.1016/j.nima.2019.05.014
  7. Barabash A.S., Belli P., Bernabei R. et al. // J. Instrumentation. 2011. V. 6. P08011. https://doi.org/10.1088/1748-0221/6/08/P08011
  8. Isupov V.A. // Ferroelectrics. 2005. V. 321. P. 63. https://doi.org/10.1080/00150190500259699
  9. Isupov V.A. // Ferroelectrics. 2005. V. 322. P. 83. https://doi.org/10.1080/00150190500315574
  10. Lind C. // Materials. 2012. V. 5. P. 1125. https://doi.org/10.3390/ma5061125
  11. Rahimi-Nasrabadi M., Pourmortazavi S.M., Ganjali M.R. et al. // J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2016. V. 27. P. 12860. https://doi.org/10.1007/s10854-016-5421-5
  12. Mishra S., Choudhary R.N.P., Parida S.K. // Ceram. Int. 2022. V. 48. P. 17020. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.02.257
  13. Kaimieva O.S., Sabirova I.E., Buyanova E.S. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. P. 1348. [Каймиева О.С. Сабирова И.Э., Буянова Е.С. и др. / Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. P. 1211.]https://doi.org/10.1134/S0036023622090054
  14. Muthamizh S., Suresh R., Giribabu K. et al. // J. Alloys Compd. 2015. V. 619. P. 601. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.09.049
  15. Assis M., Tello A.C.M., Abud F.S.A. et al. // Appl. Surf. Sci. 2022. V. 600. P. 154081. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.154081
  16. Huang B., Wang H., Liang S. et al. // Energy Stor. Mater. 2020. V. 32. P. 105. https://doi.org/10.1016/j.ensm.2020.07.014
  17. Patil U., Khandare L., Late D.J. // Mater. Sci. Eng.: B. 2022. V. 284. P. 115874. https://doi.org/10.1016/j.mseb.2022.115874
  18. Hosseinpour M., Abdoos H., Mirzaee O. et al. // Ceram. Int. 2023. V. 49. № 3. P. 4722. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.09.362
  19. Bravina S.L., Morozovsky N.V., Solodovnikov S.F. et al. // J. Alloys Compd. 2015. V. 649. P. 635. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.07.137
  20. Dkhilalli F., Megdiche Borchani S., Rasheed M. et al. // R. Soc. Open Sci. 2018. V. 5. P. 172214. https://doi.org/10.1098/rsos.172214
  21. Durairajan A., Suresh Kumar J., Thangaraju D. et al. // Superlattices Microstruct. 2016. V. 93. P. 308. https://doi.org/10.1016/j.spmi.2016.03.025
  22. Morozov V.A., Batuk D., Batuk M. et al. // Chem. Mater. 2017. V. 29. P. 8811. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.7b03155
  23. Morozov V., Deyneko D., Basovich O. et al. // Chem. Mater. 2018. V. 30. P. 4788. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.8b02029
  24. Keil Ja.-N., Paulsen Ch., Florian R. et al. // Dalton Trans. 2021. V. 50. P. 9225. https://doi.org/10.1039/d1dt00795e
  25. Wei B., Liu Zh., Xie Ch. et al. // J. Mater. Chem. C. 2015. V. 3. P. 12322. https://doi.org/10.1039/C5TC03165F
  26. Yang Y., Li F., Lu Y. et al. // J. Lumin. 2022. V. 251. P. 119234. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2022.119234
  27. Zhang J., Jin C. // J. Alloys Compd. 2019. V. 783. P. 89. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.12.281
  28. Yun R., He J., Luo L. et al. // Ceram. Int. 2021. V. 47. P. 16062. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.02.180
  29. Lim Ch.S., Aleksandrovsky A., Molokeev M. et al. // J. Solid State Chem. 2015. V. 228. P. 160. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2015.04.032
  30. Bin X., Lin Zh., Zhang L. et al. // PLoS One. 2012. V. 7. № 7. e40631. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0040631
  31. Van der Ende B.M., Aarts L., Meijerink A. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2009. V. 11. P. 11081. https://doi.org/10.1039/B913877C
  32. Khare A. // J. Alloys Compd. 2020. V. 821. P. 153214. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.153214
  33. Xiang G.T., Liu X.T., Xia Q. et al. // Talanta. 2021. V. 224. P. 121832. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2020.121832
  34. Rafique R., Baek S.H., Phan L.M.T. et al. // Mater. Sci. Eng. C. 2019. V. 99. P. 1067. https://doi.org/10.1016/j.msec.2019.02.046
  35. Bai. X., Cun Y., Xu Z. et al. // Chem. Eng. J. 2022. V. 429. P. 132333. https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.132333
  36. Brites C.D.S., Millán A., Carlos L.D. // Handb. Phys. Chem. Rare Earths. 2016. V. 49. P. 339. https://doi.org/10.1016/bs.hpcre.2016.03.005
  37. Dramićanin M. Chapter 6 – Lanthanide and Transition Metal Ion Doped Materials for Luminescence Temperature Sensing in Luminescence Thermometry: Methods, Materials, and Applications, Woodhead Publishing Series in Electronic and Optical Materials. 2018. P. 113. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102029-6.00006-3
  38. Wu Y., Suo H., He D. et al. // Mater. Res. Bull. 2018. V. 106. P. 14. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2018.05.019
  39. Peng S., Lai F., Xiao Z. et al. // J. Lumin. 2022. V. 242. P. 118569. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2021.118569
  40. Chen L., He K., Bai G. et al. // J. Alloys Compd. 2020. V. 846. P. 156425. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.156425
  41. Zhang J., Chen J., Jin C. // J. Alloys Compd. 2020. V. 846. P. 156397. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.156397
  42. Lipina O.A., Surat L.L., Chufarov A.Yu. et al. // Mendeleev Commun. 2021. V. 31. P. 113. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2021.01.035
  43. Lipina O.A., Surat L.L., Melentsova A.A. et al. // Phys. Solid State. 2021. V. 63. P. 1036. [Липина О.А., Сурат Л.Л., Меленцова А.А. и др. // ФТТ. 2021. Т. 63. С. 944.]https://doi.org/10.1134/S1063783421070143
  44. Lim Ch.S., Atuchin V.V., Aleksandrovsky A.S. et al. // Mater. Lett. 2016. V. 181. P. 38. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2016.05.121
  45. Zhou Y., Yan B., He X.-H. // J. Mater. Chem. C. 2014. V. 2. P. 848. https://doi.org/10.1039/c3tc31880j
  46. Jain A., Ong Sh. P., Hautier G. et al. // APL Materials. 2013. V. 1. P. 011002. https://doi.org/10.1063/1.4812323
  47. ICDD PDF-2 Data Base, Cards ## 01-074-2369, 01-073-2342, 01-089-4691
  48. Rietveld H.M. // J. Appl. Crystallogr. 1969. V. 2. P. 65. https://doi.org/10.1107/S0021889869006558
  49. Bruker AXS TOPAS V4: General profile and structure analysis software for powder diffraction data. User’s Manual. Bruker AXS, Karlsruhe, Germany. 2008.
  50. Spiridonova T.S., Solodovnikov S.F., Molokeev M.S. et al. // J Solid State Chem. 2022. V. 305. P. 122638. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2021.122638
  51. Spiridonova T.S., Savina A.A., Kovtunets E.V. et al. // Chimica Techno Acta. 2021. V. 8. P. 20218412. https://doi.org/10.15826/chimtech.2021.8.4.12
  52. Basovich O.M., Uskova A.A., Solodovnikov S.F. et al. // Vest. Buryats Gos. Univ. Khim. Fiz. 2011. V. 3. P. 24. In Russian. [Басович О.М., Ускова А.А., Солодовников С.Ф. и др. // Вестник Бурятского государственного университета. 2011. Т. 3. С. 24.]
  53. Khaikina E.G., Solodovnikov S.F., Basovich O.M. et al. // Chimica Techno Acta. 2015. V. 2. № 4. P. 356. https://doi.org/10.15826/chimtech.2015.2.4.032
  54. Shannon R.D. // Acta Crystallogr. 1976. V. A32. P. 751. https://doi.org/10.1107/S0567739476001551
  55. Huang L., Liu X., Hu W. et al. // J. Appl. Phys. 2001. V. 90. P. 5550. https://doi.org/10.1063/1.1413494
  56. Singh S.K., Kumar K., Rai S.B. // Appl. Phys. B: Lasers Opt. 2009. V. 94. P. 165. https://doi.org/10.1007/s00340-008-3261-6
  57. Singh S.K., Singh A.K., Kumar D. et al. // Appl. Phys. B: Lasers Opt. 2010. V. 98. P. 173. https://doi.org/10.1007/s00340-009-3711-9
  58. Pokhrel M., Kumar G.A., Sardar D.K. // J. Mater. Chem. A. 2013. V. 1. P. 11595. https://doi.org/10.1039/C3TA12205K
  59. Georgescu S., Voiculescu A.M., Matei C. et al. // Phys. B. 2013. V. 413. P. 55. https://doi.org/10.1016/j.physb.2012.12.045
  60. Singh V., Rai V.K., Al-Shamery K. et al. // Spectrochim. Acta, Part A. 2013. V. 108. P. 141. https://doi.org/10.1016/j.saa.2013.01.073
  61. Lipina O.A., Surat L.L., Tyutyunnik A.P. et al. // Opt. Mater. 2016. V. 61. P. 98. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2016.05.031
  62. Pollnau M., Gamelin D.R., Lüthi S.R. et al. // Phys. Rev. B. 2020. V. 61. P. 3337.
  63. Auzel F. // C.R. Acad. Sci. 1966. V. 263. P. 819.
  64. Anderson R.B., Smith S.J., May P.S. et al. // J. Phys. Chem. Lett. 2014. V. 5. P. 36. https://doi.org/10.1021/jz402366r
  65. McCamy C.S. // Color Res. Appl. 1992. V. 17. P. 142. https://doi.org/10.1002/col.5080170211
  66. Kelly K.L. // J. Opt. Soc. Am. 1943. V. 33. P. 627. https://doi.org/10.1364/JOSA.33.000627

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2.

下载 (653KB)
索引源数据
3.

下载 (497KB)
索引源数据
4.

下载 (299KB)
索引源数据
5.

下载 (68KB)
索引源数据
6.

下载 (104KB)
索引源数据
7.

下载 (121KB)
索引源数据
8.

下载 (294KB)
索引源数据

版权所有 © О.А. Липина, Т.С. Спиридонова, Я.В. Бакланова, Е.Г. Хайкина, 2023

##common.cookie##