Эта публикация цитируется в 1 статье

Оптические свойства

Особенности изменения интенсивностей основных полос фотолюминесценции ионов Tb$^{3+}$ и их сателлитов в поликристаллическом люминофоре Gd$_2$O$_3$:Tb(3 mol%)

В. В. Баковец, П. Е. Плюснин, И. В. Юшина, М. И. Рахманова, А. В. Сотников, И. П. Долговесова, Т. Д. Пивоварова

Институт неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН, Новосибирск, Росссия

Аннотация: Образцы люминофора Gd$_2$O$_3$:Tb(3 mol%) получены золь-гель методом с последующим отжигом при 800 и 1200$^\circ$C на воздухе. При высокой температуре отжига интенсивность основных полос излучения 484 и 541 nm увеличивается, но при этом уменьшается соотношение интенсивностей этих полос излучения с их сателлитами 493 и 549 nm соответственно. На основании анализа рентгеновской дифрактометрии, спектров излучения, дальней ИК- и рамановской спектроскопий, а также спектроскопии диффузного отражения, установлены: повышение кристалличности образцов со значительным уменьшением деформационных напряжений решетки при повышенных температурах отжига, изменение структуры запрещенной зоны с вырожденными акцепторной и донорной зонами примесей Tb$^{4+}$ и Tb$^{3+}$ соответственно. Спектры диффузного отражения образца после отжига при 800oC при оптическом возбуждении показали прямой переход заряда через запрещенную зону c $E_g$ = 2.56 eV. После повышенной температуры отжига концентрация ионов Tb$^{4+}$ уменьшается за счет восстановления до Tb$^{3+}$. В результате при низких энергиях возбуждения еще сохраняется вырождение акцепторной зоны и существует прямой переход зарядов через запрещенную зону с $E_g$ = 2.55 eV. При высокой энергии возбуждения вырождение акцепторной зоны снимается и наблюдается прямой переход через запрещенную зону с $E_g$ = 3.39 eV. Эти эффекты сопровождаются относительно большим увеличением интенсивности излучения сателлитов, в особенности на длине волны 549 nm.

Ключевые слова: оксид Gd, спектры фотолюминесценции Tb$^{3+}$, спектры дальней ИК и рамановской спектроскопии, структура запрещенной зоны, распределение Tb$^{3+}$ и Tb$^{4+}$ по катионной подрешетке.

Поступила в редакцию: 17.03.2023
Исправленный вариант: 17.03.2023
Принята в печать: 28.03.2023

DOI: 10.21883/FTT.2023.05.55502.37

Реферативные базы данных:

•