BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  22,979,077
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Quang học

Hồ Văn Tuyến(1), Nguyễn Hạ Vi

Khảo sát truyền năng lượng và dập tắt nồng độ trong vật liệu phát quang Ca2Al2SiO7:Ce3+, Sm3+

Investigation on the energy transfer and concentration quenching of Ca2Al2SiO7:Ce3+, Sm3+ phosphors

Tạp chí khoa học và công nghệ - Trường Đại Duy Tân

2021

44

43-50

Aluminosilicate, Samarium, Truyền năng lượng, D10306ập tắt nồng độ.

Aluminosilicate, samarium, Energy transfer, concentration quenching.

Vật liệu phát quang calcium aluminosilicate Ca2Al2SiO7:x.Ce3+, 0,01Sm3+ (CAS) (x = 0,0; 0,5;...; 4,0 mol%) được chế tạo thành công bằng phương pháp phản ứng pha rắn ở nhiệt độ cao. Kết quả nhiễu xạ tia X (XRD) cho thấy vật liệu CAS sau khi chế tạo hoàn toàn đơn pha và có cấu trúc tứ giác. Phân tích đặc trưng phát quang cho thấy sự chồng chập giữa phổ phát xạ của Ce3+ và phổ kích thích của Sm3+ khi đơn pha tạp vào CAS, điều này dẫn đến quá trình truyền năng lượng (ET) giữa chúng khi được đồng pha tạp. Hiện tượng truyền năng lượng được quan sát thấy khi đồng pha tạp ion Ce3+ và Sm3+ vào vật liệu CAS, trong đó Ce3+ đóng vai trò tâm tăng nhạy và Sm3+ đóng vai trò tâm kích hoạt. Cơ chế của quá trình truyền năng lượng giữa Ce3+ và Sm3+ trong vật liệu CAS được xác định chủ yếu là do tương tác lưỡng cực-lưỡng cực bằng cách sử dụng mô hình Inokuti-Hirayama (IH).

Calcium aluminosilicate Ca2Al2SiO7:x.Ce3+, 0,01Sm3+ (CAS) (x = 0,0; 0,5;...; 4,0 mol%) phosphors were successfully fabricated by solid-state reaction method at high temperature. Results of the X-ray diffraction (XRD) showed the obtained phosphors reach a single phase with tetragonal structure. The analysis of fluorescence feature shows the overlap between the Ce3+ emission and the Sm3+ excitation, which leads to the ability of the energy transfer when they are co-doped in CAS material. When Ce3+ and Sm3+ ions are co-doped in the CAS phosphor, there is the energy transfer (ET) from Ce3+ ions to Sm3+ ions. The mechanism of this ET process is determined due to the dipole-dipole interaction by using Inokuti-Hirayama (IH) model.

TTKHCNQG, CVv 416

Xem toàn văn
  • [1] Y. Song, Q. Liu, X. Zhang, X. Fang, T. Cui (2013), The effect of Eu2+ doping concentration on luminescence properties of Sr3B2O6:Eu2+ yellow phosphor,Materials Research Bulletin, 48 (2013) 3687-3690.
  • [2] T. Ho Van, S. Nguyen Manh, Q. Vu Xuan, S. Bounyavong (2016), Photoluminescence and thermoluminescence c-haracteristics of Sr3B2O6:Eu2+ yellow phosphor,Luminescence: the journal of biological and chemical luminescence, 31 (2016) 1103-1108
  • [3] D.L. Dexter (1955), Theory of Concentration Quenching in Inorganic Phosphors,The Journal of Chemical Physics, 22 (1955) 1063.
  • [4] L. Lin, R. Shi, R. Zhou, Q. Peng, C. Liu, Y. Tao, Y. Huang, P. Dorenbos, H. Liang (2017), The Effect of Sr2+ on Luminescence of Ce3+ -Doped (Ca,Sr)2Al2SiO7,Inorganic chemistry, 56 (2017) 12476-12484.
  • [5] G.Blasse (1968), Energy transfer in oxidic phosphors,Physics Letters A, 30 (1968) 444-445.
  • [6] J. Llanos, D. Espinoza, R. Castillo (2017), Energy transfer in single phase Eu3+ -doped Y2WO6 phosphors,RSC Advances, 7 (2017) 14974-14980.
  • [7] P. Van Do, V.X. Quang, L.D. Thanh, V.P. Tuyen, N.X. Ca, V.X. Hoa, H. Van Tuyen (2019), Energy transfer and white light emission of KGdF4 polycrystalline co-doped with Tb3+/Sm3+ ions,Optical Materials, 92 (2019) 174-180.
  • [8] W.U. Khan, L. Zhou, Q. Liang, X. Li, J. Yan, N.U.R. Rahman, L. Dolgov, S.U. Khan, J. Shi, M. Wu (2018), Luminescence enhancement and energy transfers of Ce3+ and Sm3+ in CaSrSiO4 phosphor,,Journal of Materials Chemistry C, 6 (2018) 7612- 7618.
  • [9] R. Shi, J. Xu, G. Liu, X. Zhang, W. Zhou, F. Pan, Y. Huang, Y. Tao, H. Liang (2016), Spectroscopy and Luminescence Dynamics of Ce3+ and Sm3+ in LiYSiO4,The Journal of Physical Chemistry C, 120 (2016) 4529-4537
  • [10] Y. Wan, T. Abudouwufu, T. Yusufu, J. He, A. Sidike (2017), ,Photoluminescence properties and energy transfer of a single-phased white-emitting NaAlSiO4:Ce3+ ,Sm3+ phosphor,Journal of Rare Earths, 35 (2017) 850-856.
  • [11] H. He, R. Fu, Y. Cao, X. Song, Z. Pan, X. Zhao, Q. Xiao, R. Li (2010), Ce3+→Eu2+ energy transfer mechanism in the Li2SrSiO4:Eu2+, Ce3+ phosphor,Optical Materials, 32 (2010) 632-636.
  • [12] K. Maheshvaran, K. Linganna, K. Marimuthu (2011), Composition dependent structural and optical properties of Sm3+ doped boro-tellurite glasses,Journal of Luminescence, 131 (2011) 2746-2753.
  • [13] C.K. Jayasankar, P. Babu (2000), Optical properties of Sm3+ ions in lithium borate and lithium fluoroborate glasses,Journal of Alloys and Compounds 307 (2000) 82–95.
  • [14] T. Abudouwufu, S. Sambasivam, Y. Wan, A. Abudoureyimu, T. Yusufu, H. Tuxun, A. Sidike (2018), Energy Transfer Behavior and Color-Tunable Properties of Ca2Al2SiO7:RE3+ (RE3+ = Tm3+, Dy3+ , Tm3+/Dy3+) for White-Emitting Phosphors,Journal of Electronic Materials, (2018)
  • [15] V.C. Teixeira, P.J.R. Montes, M.E.G. Valerio (2014), Structural and optical c-haracterizations of Ca2Al2SiO7:Ce3+ , Mn2+ nanoparticles produced via a hybrid route,Optical Materials, 36 (2014) 1580- 1590.
  • [16] H. Jiao, Y. Wang (2009), Ca2Al2SiO7:Ce3+, Tb3+: A WhiteLight Phosphor Suitable for White-Light-Emitting Diodes,Journal of The Electrochemical Society, 156 (2009) J117
  • [17] X.-J. Wang, D. Jia, W.M. Yen (2003), Mn2+ activated green, yellow, and red long persistent phosphors,Journal of Luminescence, 102-103 (2003) 34-37.
  • [18] G. Tiwari, N. Brahme, R. Sharma, D.P. Bisen, S.K. Sao, S. Tigga (2016), Luminescence properties of dysprosium doped di-calcium di-aluminium silicate phosphors,Optical Materials, 58 (2016) 234-242.
  • [19] G. Tiwari, N. Brahme, R. Sharma, D.P. Bisen, S.K. Sao, I.P. Sahu (2016), Ca2Al2SiO7:Ce3+ phosphors for mechanoluminescence dosimetry,Luminescence : the journal of biological and chemical luminescence, 31 (2016) 1479-1487.
  • [20] P. Yang, X. Yu, H. Yu, T. Jiang, D. Zhou, J. Qiu (2012), Effects of crystal field on photoluminescence properties of Ca2Al2SiO7:Eu2+ phosphors,Journal of Rare Earths, 30 (2012) 1208-1212
  • [21] Q. Zhang, J. Wang, M. Zhang, W. Ding, Q. Su (2007), Enhanced photoluminescence of Ca2Al2SiO7:Eu3+ by c-harge compensation method,,Applied Physics A, 88 (2007) 805-809.
  • [22] P. Le Boulanger, J.-L. Doualan, S. Girard, J. Margerie, R. Moncorge, B. Viana (2000), Excited-state absorption of Er3+ in the Ca2Al2SiO7 laser crystal,Journal of Luminescence 86 (2000) 15-21.