Синтез и люминесцентные свойства многокомпонентных гранатов Y3MgGa3SiO12, Y3MgGa2AlSiO12 и Y3MgGaAl2SiO12, легированных ионами Cr3+

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Методом высокотемпературного твердофазного синтеза получены керамические образцы многокомпонентных гранатов Y3MgGa3SiO12, Y3MgGa2AlSiO12 и Y3MgGaAl2SiO12, легированных 0.2 ат. % Cr3+. В спектрах люминесценции синтезированных образцов гранатов зарегистрированы перекрывающиеся между собой широкополосная люминесценция в дальней красной области спектра, обусловленная переходом 4T2 → 4A2 в ионах Cr3+, и узкая полоса в интервале 690–700 нм, соответствующая бесфононной линии перехода 2Е → 4A2 в Cr3+. Узкополосная и широкополосная части спектров отнесены к излучениям от двух разных типов хромовых центров, находящихся в октаэдрической координации с различной степенью искажения и силы кристаллического поля, обусловленных наличием на октаэдрической позиции данных гранатов двух ионов, существенно различающихся по кристаллохимическим свойствам, а именно Mg2+ и Ga3+ (Al3+). Исследованные люминофоры, обладающие широкополосной люминесценцией в фитоактивной дальней красной области спектра, имеют потенциал для использования в тепличных светодиодных светильниках.

Об авторах

Н. М. Хайдуков

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: mbrekh@igic.ras.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр-т, 31

К. С. Никонов

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: mbrekh@igic.ras.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр-т, 31

М. Н. Бреховских

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: mbrekh@igic.ras.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр-т, 31

Н. Ю. Кирикова

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН

Email: mbrekh@igic.ras.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр-т, 53

В. А. Кондратюк

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН

Email: mbrekh@igic.ras.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр-т, 53

В. Н. Махов

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: mbrekh@igic.ras.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр-т, 53

Список литературы

  1. Adachi S. // ECS J. Solid State Sci. Technol. 2021. V. 10. № 2. P. 026001. https://doi.org/10.1149/2162-8777/abdc01
  2. Adachi S. // ECS J. Solid State Sci. Technol. 2021. V. 10. № 3. P. 036001. https://doi.org/10.1149/2162-8777/abdfb7
  3. Nair G.B., Swart H.C., Dhoble S.J. // Prog. Mater. Sci. 2020. V. 109. P. 100622. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2019.100622
  4. Dhoble S.J., Priya R., Dhoble N.S., Pandey O.P. // Luminescence. 2021. V. 36. P. 560. https://doi.org/10.1002/bio.3991
  5. Fang M.H., De Guzman G.N.A., Bao Z. et al. // J. Mater. Chem. C. 2020. V. 8. P. 11013. https://doi.org/10.1039/d0tc02705g
  6. Zhen S., Bugbee B. // Plant, Cell Environment. 2020. V. 43. № 5. P. 1259. https://doi.org/10.1111/pce.13730
  7. Tanabe Y., Sugano S. // J. Phys. Soc. Jpn. 1954. V. 9. P. 776. https://doi.org/10.1143/JPSJ.9.766
  8. Malysa B., Meijerink A., Jüstel T. // J. Lumin. 2018. V. 202. P. 523. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2018.05.076
  9. Huang D., Zhu H., Deng Z. et al. // J. Mater. Chem. C. 2021. V. 9. P. 164. https://doi.org/10.1039/d0tc04803h
  10. Bindhu A., Naseemabeevi J.I., Ganesanpotti S. // Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. 2022. V. 47. № 5. P. 621. https://doi.org/10.1080/10408436.2021.1935211
  11. Sun B., Jiang B., Fan J., et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2023. V. 106. № 1. P. 513. https://doi.org/10.1111/jace.18772
  12. Khaidukov N.M., Makhov V.N., Zhang Q. et al. // Dyes and Pigments. 2017. V. 142. P. 524. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2017.04.013
  13. Хайдуков Н.М., Бреховских М.Н., Кирикова Н.Ю. и др. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 8. С. 1027. https://doi.org/10.31857/S0044457X20080061
  14. Хайдуков Н.М., Бреховских М.Н., Кирикова Н.Ю. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 4. С. 531. https://doi.org/10.31857/S0044457X22040092
  15. Mares J.A., Nie W., Boulon G. // J. Phys. France. 1990. V. 51. P. 1655. https://doi.org/10.1051/jphys:0199000510150165500
  16. McCumber D.E., Sturge M.D. // J. Appl. Phys. 1963. V. 34. P. 1682. https://doi.org/10.1063/1.1702657
  17. Jansen T., Jüstel T., Kirm M. et al. // J. Lumin. 2018. V. 198. P. 314. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2018.02.054
  18. Pott G.T., McNicol B.D. // J. Solid State Chem. 1973. V. 7. P. 132. https://doi.org/10.1016/0022-4596(73)90145-X
  19. Abritta T., Melamed N.T., Maria Neto J., De Souza Barros F. // J. Lumin. 1979. V. 18–19. P. 179. https://doi.org/10.1016/0022-2313(79)90098-X
  20. Henderson B., Imbush G.F. Optical Spectroscopy of Inorganic Solids. Oxford: Clarendon Press, 1989.
  21. Shang L., Liu M., Duan C.K. // J. Phys. Chem. Lett. 2022. V. 13. № 45. P. 10635. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.2c02835
  22. Quérel G., Reynard B. // Geophys. Res. Lett. 1998. V. 25. № 2. P. 195. https://doi.org/10.1029/97GL03614
  23. Brik M.G., Camardello S.J., Srivastava A.M. // ECS J. Solid State Sci. Technol. 2015. V. 4. № 3. P. R39. https://doi.org/10.1149/2.0031503jss
  24. Feofilov S.P., Kulinkin A.B., Rodnyi P.A. et al. // J. Lumin. 2018. V. 200. P. 196. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2018.04.017
  25. Senden T., van Dijk-Moes R.J.A., Meijerink A. // Light Sci. Appl. 2018. V. 7. P. 8. https://doi.org/10.1038/s41377-018-0013-1

© Н.М. Хайдуков, К.С. Никонов, М.Н. Бреховских, Н.Ю. Кирикова, В.А. Кондратюк, В.Н. Махов, 2023