Люмінесцентні властивості фосфату K3Bi5(PO4)6 легованого іонами європію (ІІІ)



V. Boyko, V. Chornii, S. Nedilko, M. Slobodyanik, K. Terebilenko, V. Scherbatskyi

Анотація


Анотація. Проблема ефективного використання енергії нині є однією із ключових. Зважаючи на те, що досить значна частина енергії витрачається на потреби освітлення, вдосконалення освітлювальних пристроїв є важливим технічним та науковим завданням. Вдосконалення сучасних освітлювальних пристроїв, якими є світлодіодні лампи, може бути здійснене, відповідно до вимог конкретного застосування, зокрема, підбором ефективного люмінесцентного покриття. У цій роботі представлено результати досліджень фотолюмінесцентних властивостей сполуки K3Bi5(PO4)6, легованої іонами Eu3+. Відповідно до кристалографічних даних в структурі цієї сполуки наявними є три позиції, які займають іони бісмуту та можуть займати іони Eu3+. Встановлено, що при кімнатній температурі та збудженні при 473 нм зразки K3Bi5-xEux(PO4)6 виявляють інтенсивну люмінесценцію в діапазоні 575 – 700 нм. При низьких концентраціях іонів Eu3+ (х < 1) спостерігаються як смуги випромінювання іонів Eu3+ так і широка смуга випромінювання матриці K3Bi5(PO4)6. Найбільш інтенсивні смуги випромінювання Eu3+, що розташовані в спектральних діапазонах 583-603 нм та 603 – 635 нм, пов’язані із випромінювальними переходами 5D07F1 та 5D07F2, відповідно. Інтенсивність цієї люмінесценції та люмінесценції матриці залежать від концентрації активатора. В спектрах фотолюмінесценції спостерігаються також дві смуги обумовлені переходом 5D07F0, що є свідченням наявності, як мінімум, двох низькосиметричних позицій іонів Eu3+. Широка смуга випромінювання матриці має максимум при 520 нм та займає увесь діапазон 500 – 700 нм. У роботі проаналізовано можливість використання цих речовин як люмінесцентних матеріалів для джерел світла при тепличному вирощуванні рослин. З’ясовано, що з погляду перекриття спектрів поглинання хлорофілів та спектрів фотолюмінесценції досліджуваних зразків K3Bi5-xEux(PO4)6 найбільш перспективним є сполука K3Bi4Eu1(PO4)6.  Для неї широка смуга люмінесценції матриці відсутня, а відношення інтенсивності переходів І(5D07F2)/І(5D07F1) є найбільшим. Досягти кращого перекриття спектрів поглинання хлорофілів та випромінювання сполуки K3Bi5-xEux(PO4)6 імовірно можна для зразків з 0,1 < x < 2,5.

Ключові слова: фотолюмінесценція, фосфат калію-бісмуту, червоний люмінофор, Eu3+


Посилання


Nedilko, S., Chornii, V., Hizhnyi, Yu., Scherbatskyi, V., Slobodyanik, M., Terebilenko, K., Boyko, V., & Sheludko, V. (2013) Luminescence spectroscopy and electronic structure of Eu3+-doped Bi-containing oxide compounds. Functional Materials, 20(1), 29-36.

Hizhnyi, Yu., Chornii, V., Nedilko, S., Slobodyanik, M., Terebilenko, K., Boyko, V., Gomenyuk, O., & Sheludko, V. (2016) Luminescence spectroscopy of Ln-doped Bi-containing phosphates and molybdates. Radiation Measurements, 90, 314-318.

Zhao, M., Li, L., Zheng, J., Yang, L., & Li, G. (2012). Is BiPO4 a better luminescent host? Case study on doping and annealing effects. Inorganic chemistry, 52(2), 807-815.

Naidu, B. S., Vishwanadh, B., Sudarsan, V., & Vatsa, R. K. (2012). BiPO4: a better host for doping lanthanide ions. Dalton Transactions, 41(11), 3194-3203.

Boyko, V., Chornii, V., Nedilko, S., Terebilenko, K. & Slobodyanik, M. (2018) Luminescentni vlastyvosti ortophosphatu bismutu legovanogo ionamy evropiyu i prazeodymu [Luminescence properties of bismuth orthophosphate doped with europium and praseodymium ions]. Naukovy zhyrnal “Technika ta Energetyka”, 283, 103-111.

Terebilenko, K. V., Zatovsky, I. V., Slobodyanik, N. S., Domasevitch, K., Pushkin, D. V., Baumer, V. N., & Sudavtsova, V. S. (2007) Phase relations in the system K2MoO4–KPO3–MoO3–Bi2O3: A new phosphate K3Bi5(PO4)6. Journal of Solid State Chemistry, 180(12), 3351-3359.


Метрики статей

Завантаження метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.