Проведено исследование фазового состава и спектрально-люминесцентных свойств образцов люминесцентной керамики, созданных на основе оксидных композиций, состав которых описывался общей формулой Y2,98-хCeхAl5,02О12, где х = 0,05; 0,10; 0,20; 0,30; 0,45; 0,60 формульных единиц (ф.ед.). Показано, что фазовый состав керамических порошков существенно зависит от концентрации церия и среды прокаливания. Определено, что максимальная концентрация катионов церия в решетке граната при прокалке на воздухе составляет порядка 0,1 ф. ед., а в среде аргона и водорода приблизительно 0,16 ф.ед. Исследована фотолюминесценция образцов керамики при возбуждении лазером с длиной волны 445 нм. Показано, что образцы керамики, полученные при спекании в среде аргона и водорода, обладают более высокой интенсивностью люминесценции по сравнению с образцами, синтезированными в вакууме. Продемонстрирована возможность смещения длины волны максимума интенсивности люминесценции от 546 до 570 нм посредством изменения катионного состава и условий спекания керамики. Показано негативное влияние окислительного отжига керамических образцов на интенсивность и положение максимумов люминесценции в высоколегированных церием оксидных композициях Y2,98-хCeхAl5,02О12.
Федор Федорович Малявин – заведующий сектором спекания керамики научно-исследовательской лаборатории технологии перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..
Виталий Алексеевич Тарала – кандидат химических наук, заведующий научно-исследовательской лабораторией технологии перспективных материалов и лазерных сред, научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Александр Александрович Кравцов – кандидат технических наук, заведующий сектором синтеза нанопорошков научно-исследовательской лаборатории перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Дмитрий Сергеевич Вакалов – кандидат физико-математических наук, заведующий сектором физико-химических методов исследования и анализа научно-исследовательской лаборатории технологии перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон физико-технического факультета Северо-Кавказского федерального университета (СКФУ), Ставрополь, Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Лев Васильевич Кожитов – доктор технических наук, профессор кафедры технологии материалов электроники, Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Вячеслав Анатольевич Лапин – кандидат технических наук, cтарший научный сотрудник сектора физико-химических методов исследования и анализа научно-исследовательской лаборатории технологии перспективных материалов и лазерных сред, научно-лабораторный комплекс чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Давид Таймуразович Дзиов – директор по производству ООО «НПФ «Экситон», Ставрополь, Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Евгений Викторович Медяник – научный сотрудник сектора спекания керамики научно-исследовательской лаборатории технологии перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Людмила Викторовна Тарала – научный сотрудник сектора синтеза нанопорошков научно-исследовательской лаборатории перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Виктория Евгеньевна Супрунчук – кандидат химических наук, старший научный сотрудник, сектор синтеза нанопорошков на-учно-исследовательской лаборатории перспективных материалов и лазерных сред научно-лабораторного комплекса чистых зон, физико-технический факультет, Северо-Кавказский федеральный университет (СКФУ), Ставрополь, Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
1. Hu S., Lu Ch., Zhou G., et al. Transparent YAG:Ce ceramics for WLEDs with high CRI: Ce3+ concen-tration and sample thickness effects // Ceram. Int. Elsevier, 2016. V. 42, No. 6. P. 6935–6941.
2. Huang J., Ma Y., Li Y., et al. Composite structure Cr:YAG/Ce:YAG and (Ce, Cr):YAG/Ce:YAG transparent ceramics with high color rendering index for white LEDs/LDs // Ceram. Int. Elsevier Ltd, 2021. V. 47, No. 8. P. 11415–11422.
3. Lin H., Hu T., Cheng Y., et al. Glass Ceramic Phosphors: Towards Long-Lifetime High-Power White Light-Emitting-Diode Applications-A Review // Laser Pho-ton. Rev. 2018. V. 12, No. 6. P. 1700344.
4. Ma Y., Zhang L., Zhou T., et al. Fabrication and optical properties of divalent Cu2+ ions incorporated Ce:YAG transparent ceramics for white LEDs // Ceram. Int. Elsevier Ltd and Techna Group S.r.l., 2019. V. 45, No. 4. P. 4817–4823.
5. Guo F., Yang Y.-L., Zhao J., et al. An effective heat dissipation strategy improving efficiency and thermal stability of phosphor-in-glass for high-power WLEDs // Ceram. Int. 2022. V. 48, No. 9. P. 13185–13192.
6. Yao Q., Zhang J., Zhang L., et al. Simple mass-preparation and enhanced thermal performance of Ce: YAG transparent ceramics for high power white LEDs // Ceram. Int. Elsevier, 2019. V. 45, No. 5. P. 6356–6362.
7. Liu Y., Su H., Lu Z., et al. Energy transfer and thermal stability enhancement in Ce/Cr co-doped Al2O3/YAG eutectic phosphor ceramics for broadband red-emission // Ceram. Int. 2022. V. 48, No. 16. P. 23598–23608.
8. Nishiura S., Fujioka K., Tanabe S., Fujimoto Ya., et al. Properties of transparent Ce:YAG ceramic phosphors for white LED // Opt. Mater. (Amst). Elsevier B.V., 2011. V. 33, No. 5. P. 688–691.
9. Liu G. H., Zhou Z., Shi Y., et al. Ce:YAG trans-parent ceramics for applications of high power LEDs: Thickness effects and high temperature performance // Mater. Lett. Elsevier, 2015. V. 139. P. 480–482.
10. Nakamura H., Shinozaki K., Okumura T., et al. Massive red shift of Ce3+ in Y3Al5O12 incorporating super-high content of Ce // RSC Adv. Royal Society of Chemistry, 2020. V. 10, No. 21. P. 12535–12546.
11. Bachmann V., Ronda C., Meijerink A. Temperature quenching of yellow Ce3+ luminescence in YAG:Ce // Chem. Mater. 2009. V. 21, No. 10. P. 2077–2084.
12. Лукин Е. С. Современная высокоплотная оксидная керамика с регулируемой микроструктурой. Часть VI. Получение оптически прозрачных оксидных материалов // Огнеупоры и техническая керамика. 1997. № 9. С. 13–18.
13. Cantarano A., Dantelle G. Drastic Ce3+ Insertion Enhancement in YAG Garnet Nanocrystals Through a Solvothermal Route // Front. Mater. 2021. V. 8, November. P. 1–11.
14. Ji H., Molokeev M. S., Hirosaki N., et al. Struc-ture evolution and photoluminescence of Lu3(Al,Mg)2(Al,Si)3O12:Ce3+ phosphors: New yellow-color converters for blue LED-driven solid state lighting // J. Mater. Chem. C. Royal Society of Chemistry, 2016. V. 4, No. 28. P. 6855–6863.
15. Tarala V. A., Nikova M., Chikulina I., et al. Es-timation of Sc3+ solubility in dodecahedral and octahedral sites in YSAG:Yb // J. Am. Ceram. Soc. 2019. V. 102, No. 8.
16. Kang T. W., Park K. W., Lim S.G., et al. Strong thermal stability of Lu3Al5O12:Ce3+ single crystal phosphor for laser lighting // J. Lumin. 2017. V. 191. P. 35–39.
17. Kosyanov D.Y., Liu A., Vornovskikh A., et al. Al2O3–Ce:YAG and Al2O3–Ce:(Y,Gd)AG composite ceramics for high brightness lighting: Effect of microstructure // Mater. Charact. Elsevier Inc. 2021. V. 172, January. P. 110883.
18. Лукьяшин К. Е., Шитов В. А., Медведев А. И. и др. Ce?:YAG керамика?: влияние особенностей технологии синтеза на люминесцентные и оптические свойства // Вестник Концерна ВКО «Алмаз–Антей». 2019. № 1. С. 74–84.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
500
DOI: 10.14489/glc.2023.09.pp.033-043
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
