Forskere syntetiserer et nyt fosfor

Kemikere og fysikere fra Ural Federal University og Institute of Chemistry of Faststoffer fra Ural Branch of Russian Academy of Sciences har syntetiseret en ny forbindelse, der kan bruges til at konvertere UV -stråling til synligt lys og ændre laserstrålingsområde. Værket blev offentliggjort i Journal of Luminescence .

Artikelforfatterne arbejdede med lithiumholdige forbindelser med granatstruktur. Den kemiske formel for sådanne sammensætninger er Li _x La ₃ M ₂ O ₁₂ , hvor M er zirkonium, niob, tin, tellur, hafnium, eller tantal og x er tre til syv. En række publikationer om materialer baseret på disse systemer er blevet udgivet på det seneste. Imidlertid, deres optiske egenskaber forblev undervurderede.

Fra tidligere publikationer, kemikere vidste, at mange hafniumforbindelser havde foto-, Røntgen-, og radioluminescens. Dermed, cerium-dopet hafnium granat Ca ₃ Hf ₂ SiAlO ₁₂ fosfor viser en bred cyanemission under 400 nm excitation (på grænsen mellem synlig og UV -stråling). Forfatterne til værket besluttede at syntetisere lithiumholdigt cerium-dopet hafniumgranat (Li ₇ La ₃ Hf ₂ O ₁₂ :Ce ₃ ⁺ ) for at opnå endnu en sammensætning, der udsender i det synlige spektrum.

Efter syntese af de nødvendige forbindelser, kemikerne studerede dets egenskaber. Ved hjælp af røntgendiffraktion, de bestemte stoffets strukturelle egenskaber. De studerede dets mikrostruktur ved hjælp af scanningselektronmikroskopi. For at bestemme forholdet mellem refleksion, excitation og luminescensspektre på dopingkoncentrationen og temperaturen, kemikerne foretog en kompleks analyse af optisk spektroskopi. De fandt en sammenhæng mellem separate emissionsbånd og F+ centre.

"Efter detaljeret analyse af alle opnåede egenskaber og ved hjælp af EPR -spektroskopi, det lykkedes os at bevise, at stigningen i ceriumkoncentrationen førte til reduktionen i intensiteten af ​​fotoluminescens forbundet med iboende luminescenscentre i Li7La3Hf2O12 repræsenteret af excitoner (kvasipartikler som bundne tilstande af elektron og hul) i almindelige krystalgitternikke (Hf-O), "sagde Yana Baklanova, medforfatter af artiklen, og senior videnskabelig medarbejder ved Institute of Chemistry of Solids of Ural Branch of Russian Academy of Sciences.

Forbindelsen, med andre dopemidler, kan bruges til fremstilling af medicinsk og optisk udstyr og overvågningssystemer

"En Li ₇ La ₃ Hf ₂ O ₁₂ forbindelse dopet med europium og neodym eller holmium (Eu ₃ ⁺ og Nd ₃ ⁺ /Ho ₃ ⁺ ) kan bruges til at konvertere UV-stråling til det synlige spektralområde og monokromatisk laserstråling til det infrarøde område med kortbølge- og melleminfrarødt spektralområde. IR -stråling er meget udbredt i medicin, forskellige optiske systemer, og også til analyse af luftforurening, "sluttede Alexey Ishchenko, medforfatter af artiklen, adjunkt og senior videnskabelig medarbejder ved Ural Federal University.