Abstract: Среди редкоземельных элементов значительный интерес представляет Eu3+ благодаря своей интенсив-ной узкополосной люминесценции в красной области спектра. Y2O3:Eu3+ на основе кубической структуры явля-ется хорошо известным неорганическим люминофором, который интенсивно исследуется. Альтернативой ку-бической структуре для допирования редкоземельными элементами является моноклинная фаза Y2O3. Как по-казано авторами, нанолюминофоры на ее основе обладают более перспективными характеристиками, прежде всего, с точки зрения цветовых координат и квантового выхода [1]. Хорошо известно, что наноразмерные лю-минофоры, допированные редкоземельными ионами, имеют значительно меньший квантовый выход по сравне-нию с крупнокристаллическими аналогами. Для решения этой проблемы в работе была применена стратегия покрытия поверхности нанолюминофоров на основе моноклинного Y2O3:Eu3+ оболочкой из SiO2. Данный под-ход позволил добиться существенного улучшения фотолюминесцентных свойств. В качестве ядра для получения структур «ядро-оболочка» были использованы сферические наночастицы m-Y2O3:Eu3+ с высокой кристалличностью и диаметром 18 нм, синтезированные лазерным методом. По данным HRTEM и HAADF-STEM оболочка SiO2 толщиной около 1,5 нм равномерно покрывала ядро [2]. Было показано, что оболочка SiO2 и последующий отжиг образцов при температуре 1000 °С увеличивает абсолютный кванто-вый выход фотолюминесценции Eu3+ при λвозб. = 395 нм с 18% до 91%. При этом сохраняется размер частиц m-Y2O3:Eu3+. Насколько нам известно, полученный квантовый выход превышает известные значения для оксид-ных нанолюминофоров, допированных Eu3+, и сопоставим с коммерчески доступными красными микронными люминофорами. Полученные результаты показывают, что наночастицы m-Y2O3:Eu3+@SiO2 с интенсивной красной лю-минесценцией имеют значительный потенциал для использования в светодиодах, дисплеях высокого разреше-ния, технологиях биовизуализации, защитных чернилах и во многих других приложениях.

Cite: Костюков А.И. , Нашивочников А.А. , Шуваракова Е.И. , Рахманова М.И.
Влияние оболочки SiO2 на усиление фотолюминесценции нанолюминофора на основе моноклинного Y2O3:Eu3+
Всероссийская конференция по люминесценции LUMOS-2024 23-26 апр. 2024