Синтез керамического порошка иттрий-алюминиевого граната, легированного рутением

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе были получены образцы керамических порошков иттрий-алюминиевого граната легированных ионами рутения. Вводимое количество рутения составило 5 и 10 масс.% соответственно. В качестве температуры для отжига были использованы 1150 и 1600°С. В ходе работы было рассмотрено изменение морфологии керамических порошков иттрий-алюминиевого граната легированных ионами рутения с помощью сканирующей электронной микроскопии. Элементный состав был изучен с помощью энергодисперсионной спектроскопии. Фазовый состав исследовали методом рентгенофазного анализа. Удельная площадь поверхности керамического порошка оценена методом Брунауэра-Эммета-Теллера. Для полученных образцов выявлено повышение площади удельной поверхности керамического порошка со снижением количественного содержания рутения в системе. Для всех образцов было установлено наличие примесных фаз. Выявлено, что повышение температуры прокаливания до 1600°С приводило к уменьшению количественного содержания примесных фаз, однако не приводило к их полному устранению. Образец с самым близким к монофазному составу был получен при содержании в составе материала не более 5 масс.% рутения. Результаты, полученные с помощью дифференциального термического анализа, показали, что содержание рутения в применяемых количествах не оказывает влияние на кинетику фазовых переходов, а также кинетику потери массы порошков-прекурсоров.

Об авторах

Виктория Евгеньевна Супрунчук

Северо-Кавказский Федеральный Университет

Email: vsuprunchuk@ncfu.ru
к.х.н., доцент, старший научный сотрудник, сектор синтеза нанопорошков научно-исследовательской лаборатории перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон

Александр Александрович Кравцов

Северо-Кавказский Федеральный Университет

к.т.н., заведующий сектором синтеза нанопорошков научно-исследовательской лаборатории перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон

Людмила Викторовна Тарала

Северо-Кавказский Федеральный Университет

научный сотрудник сектора синтеза нанопорошков научно-исследовательской лаборатории перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон

Евгений Викторович Медяник

Северо-Кавказский Федеральный Университет

научный сотрудник сектора спекания керамики научно-исследовательской лаборатории технологии перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон

Федор Федорович Малявин

Северо-Кавказский Федеральный Университет

заведующий сектором спекания керамики научно-исследовательской лаборатории технологии перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон

Вячеслав Анатольевич Лапин

Северо-Кавказский Федеральный Университет

к.т.н., старший научный сотрудник сектора физико-химических методов исследования и анализа научно-исследовательской лаборатории технологии перспективных материалов и лазерных сред, научно-лабораторный комплекс чистых зон

Дмитрий Павлович Бедраков

Северо-Кавказский Федеральный Университет

инженер сектора эксплуатации и обслуживания чистых зон, научно-лабораторный комплекс чистых зон

Список литературы

  1. Briat, B. Attribution of the absorption bands of ruthenium-doped yttrium gallium garnet crystals to Ru3+, Ru4+, and Ru5+ 4d-ions by MCD / B. Briat, F. Ramaz, H. B. Rjeily, J. A. Hodges // Optical Materials. - 2005. - Vol. 27. - I. 4. - P. 691-697. doi: 10.1016/j.optmat.2004.03.028.
  2. Tarala, V.A. Synthesis of YSAG:Er ceramics and the study of the scandium impact in the dodecahedral and octahedral garnet sites on the Er3+ energy structure / V.A. Tarala, M.S. Nikova, S.V. Kuznetsov et al. // Journal of Luminescence. - 2022. - V. 241. - Art. № 118539. - 9 p. doi: 10.1016/j.jlumin.2021.118539.
  3. Liu, Y. Crystal structure evolution and luminescence property of Ce3+-doped Y2O3-Al2O3-Sc2O3 ternary ceramics / Y. Liu, S. Hu, Y. Zhang et al. // Journal of the European Ceramic Society. - 2020. - V. 40. - I. 3. - P. 840-846. doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2019.10.022.
  4. Wu, S.-Y. Theoretical studies of the local structures and the EPR parameters for Ru3+ in the garnets / S.-Y. Wu, Q. Fu, J.-Z. Lin, H.-M. Zhang // Optical Materials. - 2007. - V. 29. - I. 8. - P. 1014-1018. doi: 10.1016/j.optmat.2006.03.036.
  5. Ru, Y. Synthesis of yttrium aluminum garnet (YAG) powder by homogeneous precipitation combined with supercritical carbon dioxide or ethanol fluid drying / Y.Ru, Q. Jie, L. Min, L. Guoqiang // Journal of the European Ceramic Society. - 2008. - V. 28. - I. 15. - P. 2903-2914. doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2008.05.005.
  6. Chen, Z.-H. Synthesis of highly sinterable YAG nanopowders by a modified co-precipitation method / Z.-H. Chen, Y. Yang, Z.-G. Hu et al. // Journal of Alloys and Compounds. - 2007. - V. 433. - I. 1-2. - P. 328-331. doi: 10.1016/j.jallcom.2006.06.084.
  7. Yu, S. Fabrication of Nd:YAG transparent ceramics using powders synthesized by citrate sol-gel method / S. Yu, W. Jing, M. Tang et al. // Journal of Alloys and Compounds. - 2019. - V. 772. - P. 751-759. doi: 10.1016/j.jallcom.2018.09.184.
  8. Kravtsov, AA. Novel synthesis of low-agglomerated YAG:Yb ceramic nanopowders by two-stage precipitation with the use of hexamine / A.A. Kravtsov, I.S. Chikulina, V.A. Tarala, et al. // Ceramics Inttrnational. - 2019. - V. 45. - I. 1. - P. 1273-1282. doi: 10.1016/j.ceramint.2018.10.010.
  9. Powder Diffraction File JCPDS-ICDD PDF-2. (Release, 2013). - Режим доступа: www.url: https://www.icdd.com/pdf-2. - 22.07.2024.
  10. Takeuchi, A. Thermally induced Faraday rotation in Ru4+-substituted magnetic garnet / A. Takeuchi, R. Sakai, K. Ando, K. Shinagawa // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2001. - V. 226-230. - Part 2. - P. 1990-1991. doi: 10.1016/S0304-8853(01)00108-1.
  11. Gadow, R. Synthesis of Submicron, Nanostructured Spherical Powders of Y3Al5O12-phases by the method by ultrasonic spray pyrolysis and investigation of their structure and properties / R. Gadow, V.I. Antipov, A.G. Kolmakov et al. // Ceramics. - 2022. - V. 5. - I. 2. - P. 201-209. doi: 10.3390/ceramics5020017.
  12. Kravtsov, AA. Nucleation and growth of YAG: Yb crystallites: a step towards the dispersity control / A.A. Kravtsov, I.S. Chikulina, V.A. Tarala, et al. // Ceramics International. - 2020. - V. 46. - I. 18. - Part A. - P. 28585-28593. doi: 10.1016/j.ceramint.2020.08.016.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).