Люминесцентные материалы в форме стеклокерамики

  • Татьяна Александровна Соломаха Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь https://orcid.org/0000-0002-8383-9826
  • Екатерина Евгеньевна Трусова Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь https://orcid.org/0000-0001-5622-049X
  • Евгений Владимирович Третьяк Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь https://orcid.org/0000-0002-1432-1054

Аннотация

В данной работе предложен оригинальный метод получения образцов стеклокерамики на основе иодидов щелочноземельных элементов, активированных Eu2+, исследованы их структурные и спектрально-люминесцентные свойства. Формирование указанных образцов, содержащих как безводные иодиды щелочноземельных элементов, так и кристаллогидраты иодидов щелочноземельных элементов, подтверждается рентгенофазовым анализом при использовании в процессе синтеза от 30 до 60 мас. % BaI2 : Eu2+, от 40 до 50 мас. % SrI2 : Eu2+ и 40 мас. % CaI2 : Eu2+. Показана возможность регулирования результирующего цвета свечения образцов стеклокерамики (от голубого до лилово-красного) путем варьирования их состава.

Биографии авторов

Татьяна Александровна Соломаха, Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь

младший научный сотрудник лаборатории нанохимии

Екатерина Евгеньевна Трусова, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат технических наук; научный сотрудник кафедры технологии стекла и керамики факультета химической технологии и техники

Евгений Владимирович Третьяк, Научно-исследовательский институт физико-химических проблем БГУ, ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск, Беларусь

кандидат химических наук; старший научный сотрудник лаборатории нанохимии

Литература

  1. Faoite D, Hanlon L, Roberts O, Ulyanov A, McBreen S, Tobin I, Stanton KT. Development of glass-ceramic scintillators for gamma-ray astronomy. Journal of Physics: Conference Series. 2015;620(1):0120021–0120026.
  2. Nikl M, Yoshikawa A. Recent R & D Trends in Inorganic Single-Crystal Scintillator Materials for Radiation Detection. Advanced Optical Materials. 2015;3(4):463–481. DOI: 10.1002/adom.201400571.
  3. Blasse G. Scintillator Materials. Chemistry of Materials. 1994;6(9):1465–1475.
  4. Sun X, Gu M, Huang S, X-J Jin, Liu X-L, Bo Liu, Chen N. Luminescence behavior of Tb3+ ions in transparent glass and glass-ceramics containing CaF2 nanocrystals. Journal of Luminescence. 2009;129(8):773–777. DOI: 10.1016/j.jlumin.2009.02.017.
  5. Greskovich C, Duclos S. Ceramic Scintillators. Annual Review of Materials Research. 1997;27(1):69–88. DOI: 10.1146/annurev.matsci.27.1.69.
  6. Ma J, Chen CZ, Wang DG, Hu JH. Synthesis, characterization and in vitro bioactivity of magnesium-doped sol-gel glass and glass-ceramics. Ceramics International. 2011;37:1637–1644. DOI: 10.1016/j.ceramint.2011.01.043.
  7. Huang J, Hu X, Shen J, Wu D, Yin C, Xiang R, et al. Facile synthesis of a thermally stable Ce3+ : Y3Al5O12 phosphor-in-glass for white LEDs. CrystEngComm. 2015;17:7079–7085.
  8. Salamakha T, Buryi M, Tratsiak Y. Effect of Eu-doping on optical, structural and morphological properties of BaI2 • nH2O powders. Optical Materials. 2018;78:352–359. DOI: 10.1016/j.optmat.2018.02.044.
  9. Biswas K, Sontakke AD, Sen R, Annapurna K. Luminescence properties of dual valence Eu doped nano-crystalline BaF2 embedded glass-ceramics and observation of Eu2+→ Eu3+ energy transfer. Journal of Fluorescence. 2012;22(2):745–752. DOI: 10.1007/s10895-011-1010-4.
  10. Luo Q, Qiao X, Fan X, Liu S, Yang H, Zhang X. Reduction and luminescence of europium ions in glass ceramics containing SrF2 nanocrystals. Journal of Non-Crystalline Solids. 2008;354(40– 41):4691– 4694. DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2008.07.019.
  11. Lian Z, Wang J, Lv Y. The reduction of Eu3+ to Eu2+ in air and luminescence properties of Eu2+ activated ZnO – B2O3 – P2O5 glasses. Journal of Alloys and Compounds. 2007;430(1–2):257–261.
  12. Kalpana T, Brik MG, Sudarsan V, Veeraiah N. Influence of Al3+ ions on luminescence efficiency of Eu3+ ions in barium boro-phosphate glasses. Journal of Non-Crystalline Solids. 2015;419:75–81.
  13. Kolesnikov IE, Tolstikova DV, Kurochkin AV, Pulkin SA, Manshina AA, Mikhailov MD. Concentration effect on photoluminescence of Eu3+-doped nanocrystalline YVO4. Journal of Luminescence. 2015;158:469–474. DOI: 10.1016/j.jlumin.2014.10.024.
  14. Wang L, Wang S, Zhao X, Sun J. Stability, structure and fluorescence spectra of high-pressure-treated Eu2+ iodides. Journal of Alloys and Compounds. 1995;225(1–2):174–177. DOI: 10.1016/0925-8388(94)07029-6.
  15. Pankratov V, Popov AI, Shirmane L, Kotlov A, Bizarri G, Burger A, et al. Luminescence and ultraviolet excitation spectroscopy of SrI2 and SrI2 : Eu2+. Radiation Measurements. 2013;56:13–17. DOI: 10.1016/j.radmeas.2013.02.022.
  16. Alekhin MS, de Haas JTM, Kramer KW, Dorenbos P. Scintillation properties and self absorption in SrI2 : Eu2+. IEEE Transactions on Nuclear Science. 2010;58(5):1589–1599. DOI: 10.1109/TNS.2011.2163642.
Опубликован
2020-03-06
Ключевые слова: люминесценция, Eu2, стеклокерамика, иодид бария, иодид стронция, иодид кальция
Поддерживающие организации Работа выполнена при финансовой поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (грант № X17Д-002) и Международного инновационного центра нанотехнологий СНГ (грант № 014 -107).
Как цитировать
Соломаха, Т. А., Трусова, Е. Е., & Третьяк, Е. В. (2020). Люминесцентные материалы в форме стеклокерамики. Журнал Белорусского государственного университета. Химия, 1, 88-94. https://doi.org/10.33581/2520-257X-2020-1-88-94