- Код статьи
- S3034558825060104-1
- DOI
- 10.7868/S3034558825060104
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 61 / Номер выпуска 11-12
- Страницы
- 777-790
- Аннотация
- Методом твердофазных реакций синтезированы керамические образцы многокомпонентных фторидных соединений кубической сингонии: NaCaAlF, NaCaMgAlF и NaCaAlF, легированных ионами Eu. В данных фторидах легирующие ионы Eu имеют существенно разное локальное окружение и, как результат, разные спектральные и температурные свойства широкополосной 4f5d-4f(S) и узкополосной 4f(P)-4f(S) люминесценции. В частности, в NaCaMgAlF слабая полоса люминесценции 4f-4f Eu наблюдается только при низкой температуре, в NaCaAlF полоса люминесценции 4f-4f с интенсивностью в пике, сравнимой с интенсивностью полосы люминесценции 5d-4f Eu, наблюдается в спектре вплоть до достаточно высоких температур ~650 K, тогда как в NaCaAlF люминесценция 4f-4f Eu отсутствует в спектре во всем исследованном температурном диапазоне 77-670 K. Наблюдаемые отличия свойств люминесценции Eu в синтезированных фторидах обусловлены различным относительным энергетическим положением излучающих 4f(P)- и 5d-состояний Eu в разных фторидах, а также наличием в некоторых фторидах двух или более европиевых центров с разными оптическими свойствами. Температурная зависимость интенсивности люминесценции Eu в синтезированных фторидах в области сильного температурного тушения в диапазоне 400-500 K потенциально может быть использована для люминесцентной термометрии с максимальной относительной чувствительностью до 3%.
- Ключевые слова
- керамика люминесценция многокомпонентные фториды двухвалентные ионы европия люминесцентная термометрия
- Дата публикации
- 27.06.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 18
Библиография
- 1. Brites C.D.S., Balabhadra S., Carlos L.D. Lanthanide-Based Thermometers: at the Cutting-Edge of Luminescence Thermometry // Adv. Opt. Mater. 2019. V. 7. No. 5. P. 1–30. https://doi.org/10.1002/adom.201801239
- 2. Wade S.A., Collins S.F., Baxter G.W. Fluorescence Intensity Ratio Technique for Optical Fiber Point Temperature Sensing // J. Appl. Phys. 2003. V. 94. No. 8. P. 4743–4756. https://doi.org/10.1063/1.1606526
- 3. Suta M., Meijerink A. A Theoretical Framework for Ratiometric Single Ion Luminescent Thermometers – Thermodynamic and Kinetic Guidelines for Optimized Performance // Adv. Theory Simul. 2020. V. 3. No. 12. P. 1–32. https://doi.org/10.1002/adts.202000176
- 4. Adachi S. Photoluminescence Spectroscopy of Eu2+-Activated Phosphors: from Near-UV to Deep Red Luminescence // ECS J. Solid State Sci. Technol. 2023. V. 12. No. 1. P. 016002. https://doi.org/10.1149/2162-8777/acaeb9
- 5. van Aarle C., Krämer K.W., Dorenbos P. Lengthening of the Sm2+ 4f55d → 4f6 Decay Time through Interplay with the 4f6 [5D0] Level and Its Analogy to Eu2+ and Pr3+ // J. Lumin. 2024. V. 266. P. 120329. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2023.120329
- 6. Sójka M., Runowski M., Zheng T., Shyichuk A., Kulesza D., Zych E., Lis S. Eu2+ Emission from Thermally Coupled Levels – New Frontiers for Ultrasensitive Luminescence Thermometry // J. Mater. Chem. C. 2022. V. 10. No. 4. P. 1220–1227. https://doi.org/10.1039/d1tc05022b
- 7. Zheng T., Sójka M., Woźny P., Martín I.R., Lavín V., Zych E., Lis S., Du P., Luo L., Runowski M. Supersensitive Ratiometric Thermometry and Manometry Based on Dual-Emitting Centers in Eu2+/Sm2+-Doped Strontium Tetraborate Phosphors // Adv. Opt. Mater. 2022. V. 10. No. 20. P. 2201055. https://doi.org/10.1002/adom.202201055
- 8. Balić-Žunić T., Garavelli A., Pinto D., Mitolo D. Verneite, Na2Ca3Al2F14, a New Aluminum Fluoride Mineral from Icelandic and Vesuvius Fumaroles // Minerals. 2018. V. 8. No. 12. P. 553. https://doi.org/10.3390/min8120553
- 9. Hemon A., Courbion G. The NaF-CaF2-AlF System: Structures of b-NaCaAlF6 and Na4Ca4Al7F33 // J. Solid State Chem. 1990. V. 84. No. 1. P. 153–164. https://doi.org/10.1016/0022-4596 (90)90194-3
- 10. Khaidukov N.M., Brekhovskikh M.N., Kirikova N.Yu., Kondratyuk V.A., Makhov V.N. Luminescence Properties of Complex Fluoride Na3CaMg3AlF14 Phosphors Doped with Cerium and Europium Ions // J. Lumin. 2024. V. 272. P. 120646. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2024.120646
- 11. Хайдуков Н.М., Бреховских М.Н., Кирикова Н.Ю., Кондратюк В.А., Махов В.Н. Особенности люминесценции многокомпонентных фторидов со структурой кубического пирохлора, легированных ионами евро-пия // Журн. неорган. химии. 2024. Т. 69. № 9. С. 1254–1266. https://doi.org/10.31857/S0044457X24090057
- 12. Mumme W.G., Gray I.E., Birch W.D., Pring A., Bougerol C., Wilson N.C. Coulsellite, CaNa3AlMg3F14, a Rhombohedral Pyrochlore with 1:3 Ordering in Both A and B Sites, from the Cleveland Mine, Tasmania, Australia // Am. Mineral. 2010. V. 95. No. 05–06. P. 736–740.
- 13. Shannon R.D. Revised Effective Ionic Radii and Systematic Studies of Interatomic Distances in Halides and Chalcogenides // Acta Crystallogr., Sect. A. 1976. V. 32. No. 5. P. 751–767. https://doi.org/10.1107/S0567739476001551
- 14. Meijerink A. Spectroscopy and Vibronic Transitions of Divalent Europium in LiBaF3 // J. Lumin. 1993. V. 55. No. 3. P. 125–138. https://doi.org/10.1016/0022-2313 (93)90033-J
- 15. Ellens A., Meijerink A., Blasse G. 6I emission and Vibronic Transitions of Eu2+ in KMgF3 // J. Lumin. 1994. V. 59. No. 5. P. 293–301. https://doi.org/10.1016/0022-2313 (94)90056-6
- 16. Oliveira E.A., Guedes I., Ayala A.P., Gesland J-Y., Ellena J., Moreira R.L., Grimsditch M. Crystal Structure and Vibrational Spectrum of the NaCaMg2F7 Pyrochlore // J. Solid State Chem. 2004. V. 177. No. 8. P. 2943–2950. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2004.04.055
- 17. Zheng T., Sójka M., Runowski M., Woźny P., Lis S., Zych E. Tm2+ Activated SrB4O7 Bifunctional Sensor of Temperature and Pressure – Highly Sensitive, Multi-Parameter Luminescence Thermometry and Manometry // Adv. Opt. Mater. 2021. V. 9. No. 22. P. 2101507. https://doi.org/10.1002/adom.202101507
- 18. Shilov A., Savchenko S., Vokhmintsev A., Zhusupov K., Weinstein I. Thermal Quenching of Intrinsic Photoluminescence in Amorphous and Monoclinic HfO2 Nanotubes // Materials. 2024. V. 17. No. 22. P. 5587. https://doi.org/10.3390/ma17225587
- 19. Dorenbos P. Thermal Quenching of Lanthanide Luminescence via Charge Transfer States in Inorganic Materials // J. Mater. Chem. C. 2023. V. 11. No. 24. P. 8129–8145. https://doi.org/10.1039/d2tc04439k
- 20. Henderson B., Imbusch G.F. Optical Spectroscopy of Inorganic Solids. Oxford: Clarendon, 1989.
