Ba2Gd2 – xSmxGe4O13: Luminescence Properties, Prospects for Non-Contact Temperature Sensing Applications and Light-Emitting Diodes

A. V. Chvanova; Чванова А. В.; O. A. Lipina; Липина О. А.; A. Yu. Chufarov; Чуфаров А. Ю.; A. P. Tyutyunnik; Тютюнник А. П.; Ya. V. Baklanova; Бакланова Я. В.; L. L. Surat; Сурат Л. Л.; V. G. Zubkov; Зубков В. Г.

doi:10.31857/S0044457X22601353

Ba₂Gd_{2 –} _xSm_xGe₄O₁₃: люминесцентные свойства, перспективы использования для бесконтактной термометрии и светоизлучающих диодов

Авторы: Чванова А.В.¹, Липина О.А.¹, Чуфаров А.Ю.¹, Тютюнник А.П.¹, Бакланова Я.В.¹, Сурат Л.Л.¹, Зубков В.Г.¹
Учреждения:
1. Институт химии твердого тела УрО РАН
Выпуск: Том 68, № 3 (2023)
Страницы: 383-392
Раздел: НЕОРГАНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И НАНОМАТЕРИАЛЫ
URL: https://journal-vniispk.ru/0044-457X/article/view/136343
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044457X22601353
EDN: https://elibrary.ru/JCHJRU
ID: 136343

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Тетрагерманаты Ba₂Gd_{2 –} _xSm_xGe₄O₁₃ (x = 0.025–0.8) получены твердофазным методом. Твердые растворы кристаллизуются в моноклинной сингонии (пр. гр. С2/с, Z = 4) и являются представителями немногочисленного класса неорганических соединений, содержащих в своей структуре анионы [Ge₄O₁₃]^10–. Изучены фотолюминесцентные свойства германатов при возбуждении излучением с λ_ex = 275 нм. Спектры соединений содержат широкую полосу с максимумом при 313 нм и набор линий в области 525–730 нм, соответствующие внутриконфигурационным 4f–4f-переходам в ионах Gd³⁺ и Sm³⁺. Обнаружено, что максимальной интенсивностью свечения обладает германат Ba₂Gd_1.95Sm_0.05Ge₄O₁₃. Для данного образца изучены цветовые характеристики и исследованы температурные зависимости отношений интенсивностей основных люминесцентных полос при нагреве до 498 K. На основании полученных данных сделан вывод о возможности применения Ba₂Gd_1.95Sm_0.05Ge₄O₁₃ в качестве материала для бесконтактной термометрии и светоизлучающих диодов.

Ключевые слова

люминесценция, германат, самарий

Список литературы

Brites C.D.S., Millán A., Carlos L.D. // Handb. Phys. Chem. Rare Earths. 2016. V. 49. P. 339. https://doi.org/10.1016/bs.hpcre.2016.03.005
Brites C.D.S., Lima P.P., Silva et al. // Nanoscale. 2012. V. 4. P. 4799. https://doi.org/10.1039/C2NR30663H
Rai V.K., Rai S.B. // Appl. Phys. B. 2007. V. 87. P. 323. https://doi.org/10.1007/s00340-007-2592-z
Dramićanin M. Chapter 6 – Lanthanide and Transition Metal Ion Doped Materials for Luminescence Temperature Sensing in Luminescence Thermometry: Methods, Materials, and Applications, Woodhead Publishing Series in Electronic and Optical Materials. 2018. P. 113–157.
Zhu K., Zhou H., Qiu J. et al. // J. Alloys Compd. 2021. V. 890. P. 161844. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.161844
Nikolić M.G., Jovanović D.J., Đorđević V. et al. // Phys. Scr. 2012. P. 014063. https://doi.org/10.1088/0031-8949/2012/T149/014063
Suta M., Mejerink A. // Adv. Theory Simul. 2020. V. 3. P. 2000176. https://doi.org/10.1002/adts.202000176
Li J., Yan J., Wen D. et al. // J. Mater. Chem. C. 2016. V. 4. P. 8611. https://doi.org/10.1039/C6TC02695H
Ma Y., Tang S., Ji C. et al. // J. Lumin. 2022. V. 242. P. 118530. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2021.118530
Ji C., Huang Z., Tian X. et al. // J. Alloys Compd. 2020. V. 825. P. 154176. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.154176
Ji C., Huang Z., Tian X. et al. // J. Lumin. 2021. V. 232. P. 117775. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2020.117775
Singh V., Lakshminarayana G., Singh N. // Optik. 2020. V. 211. P. 164272. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2020.164272
Liu H., Guo S., Hao Y. et al. // J. Lumin. 2012. V. 132. № 11. P. 2908. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2012.06.006
Mei L., Liu H., Liao L. et al. // Scientif. Rep. 2017. V. 7. P. 15171. https://doi.org/10.1038/s41598-017-15595-z
Helode S.J., Kadam A.R., Dhoble S.J. // Chem. Data Collect. 2020. V. 40. P. 100881. https://doi.org/10.1016/j.cdc.2022.100881
Денисова Л.Т., Молокеев М.С., Каргин Ю.Ф. и др. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 12. С. 1700. https://doi.org/10.1134/S0036023621120020
Горбунов Ю.А., Максимов Б.А., Белов Н.В. // Докл. АН СССР. 1973. Т. 211. С. 591.
Masuda T., Chakoumakos B.C., Nygren C.L. et al. // J. Solid State Chem. 2003. V. 176. P. 175. https://doi.org/10.1016/S0022-4596(03)00387-6
Redhammer G.J., Roth G. // J. Solid State Chem. 2004. V. 177. P. 2714. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2004.04.016
Sanjeewa L.D., McGuire M.A., McMillen C.D. et al. // Chem. Mater. 2017. V. 29. P. 1404. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.6b05320
Ananias D., Paz F.A.A., Carlos L.D. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2018. V. 2018. № 20. P. 2444. https://doi.org/10.1002/ejic.201800153
Tyutyunnik A.P., Chufarov A.Yu., Surat L.L. et al. // Mendeleev Commun. 2018. V. 28. P. 661. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2018.11.035
Lipina O.A., Surat L.L., Chufarov A.Y. et al. // Dalton Trans. 2021. V. 50. P. 10935. https://doi.org/10.1039/d1dt01780b
Toby B.H. // J. Appl. Crystallogr. B. 2001. V. 34. P. 210. https://doi.org/10.1107/S0021889801002242
Larson A.C., Von Dreele R.B. General Structure Analysis System (GSAS), Los Alamos National Laboratory Report LAUR 86-748, Los Alamos, NM, 2004.
Shannon R.D. // Acta Crystallogr., Sect. A. 1976. V. 32. P. 751. https://doi.org/10.1107/S0567739476001551
Ullah I., Shah S.K., Rooh G. et al. // Opt. Mater. 2021. V. 111. P. 110657. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2020.110657
Baklanova Y.V., Maksimova L.G., Lipina O.A. et al. // J. Lumin. 2020. V. 224. P. 117315. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2020.117315
Wantana N., Kaewjaeng S., Kothan S. et al. // J. Lumin. 2017. V. 181. P. 382. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2016.09.050
He J., Zhang S., Zhou J. et al. // Opt. Mater. 2015. V. 39. P. 81. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2014.11.002
Li Y., Dvořák M., Nesterenko P.N. et al. // Sens. Actuators B. 2018. V. 255. P. 1238. https://doi.org/10.1016/j.snb.2017.08.085
Kelly K.L. // J. Opt. Soc. Am. 1943. V. 33. P. 627. https://doi.org/10.1364/JOSA.33.000627