Люмінесцентні властивості фосфату K3Bi5(PO4)6 легованого іонами європію (ІІІ)
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya2019.02.114Анотація
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 5D0→7F1 та 5D0→7F2, відповідно. Інтенсивність цієї люмінесценції та люмінесценції матриці залежать від концентрації активатора. В спектрах фотолюмінесценції спостерігаються також дві смуги обумовлені переходом 5D0→7F0, 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(5D0→7F2)/І(5D0→7F1) 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.
https://doi.org/10.15407/fm20.01.029
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.
https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2016.01.014
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.
https://doi.org/10.1021/ic3019315
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.
https://doi.org/10.1039/c2dt11944g
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.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).