ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ ИОНОВ ЕВРОПИЯ(III) ВО ФТОРИРОВАННОЙ ИТТРИЙ-АЛЮМИНИЕВОЙ ОКСИДНОЙ МАТРИЦЕ

Abstract

Предметом рассмотрения многих научных работ являются оксиды иттрия и алюминия, а также сложные иттрий-алюминиевые оксидные композиции. Во многом, проявляемый к ним интерес определяется потребностью современной оптоэлектронной техники в материалах с улучшенными оптическими, физико-химическими и механическими свойствами. В подавляющем большинстве работ внимание исследователей сконцентрировано на индивидуальных оксидных фазах, а также фазах граната и перовскита. Исследование композиций сложного фазового состава ограничены, несмотря на потенциальные возможности их применения в качестве компактных люминесцентных сенсоров электромагнитного излучения и в ряде других применений. Люминесцирующие порошки сложного фазового состава на основе оксидов иттрия и алюминия при атомарном соотношении Y3+ : Al3+ = 3 : 5 нами синтезированы термическим разрушением активированных европием(III) гелеобразных систем, приготовленных на основе этилацетата (ЭА). Основными компонентами порошков в зависимости от состава исходных смесей и условий синтеза являются оксиды иттрия, европия, сложные оксиды иттрия и алюминия, а также оксифториды иттрия различного состава. Ионы Eu3+ формируют активаторные центры в структуре оксидных и оксифторидных фаз. Люминесценция порошков связана с возвращением 4f-электронов ионов Eu3+ из метастабильного 5D0 в основное электронное состояние. Возбуждение люминесценции происходит в результате перехода электронов из основного 7F0 в возбужденные электронные состояния, переноса энергии колебательного движения оксоанионной матрицы на возбужденные уровни энергии и перехода 2р-электронов ионов кислорода на вакантные 4f-орбитали ионов Eu3+. Изменения мультиплетности и интенсивности полос и их отдельных компонент в спектрах связаны с вхождением атомов фтора в состав европиевых активаторных центров и влиянием ионов Al3+ на их симметрию в фторированных иттрий-алюминиевых оксидных фазах. Искажение параметров элементарных ячеек подтверждает глубокое взаимодействие фаз, оказывающее влияние на симметрию и люминесценцию активаторных центров, которые начинают формироваться в результате сильного координационного взаимодействия солей в исходном растворе и далее в гелеобразной системе на основе этилацетата.

Keywords

• золь-гель синтез, этилацетат, фторированные иттрий-алюминиевые композиции, лантаноиды, европий, люминесценция