Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2025(16))

образцах YbNbxTa1-xO4 (х = 1 ; 0,9; 0,7; 0,5; 0,3; 0,1 и 0). Например, ввиду наиболее эффективного трансфера энергии при up-люминесценции между Yb и Er [9] пики в области —555, 651 и 800 нм (см. рис. 2) можно связать с переходами 4F 9 / 2 —>4I 15 / 2 , 4I 9 / 2 —>4I 15/2 и 2H1 1 / 2 , 2S3/2—4I15/2 иона Er3+ [9]. Проявление пика при —585 нм связано с магнито-дипольным переходом 5D 0 —7F 1 иона Eu3+, вероятность излучения которого слабо зависит от координационного окружения редкоземельного иона [10]. Вследствие высокой чувствительности люминесцентного анализа к небольшим количествам химических элементов с незаполненными d- и f-орбиталями, такие элементы могут служить маркерами для отработки технологии получения керамики. Люминесценция при —870 нм (см. рис. 2) связана с основным переходом 2F5/2—2F 7/2 иона Yb3+, и наибольшая его интенсивность наблюдается в ближней ИК-области спектра в области возбуждения —980 нм [11]. Выводы Показано, что исследуемые твердые растворы YbNbxTa1-xO4 кристаллизуются в зависимости от соотношения Nb/Ta в составе либо в структуре фергусонита-Р с моноклинной ячейкой ортониобата иттербия (ICDD, карточка 01-081-1976 SPGR:I2/c (15), Z = 4.00, либо в форме фергусонита-Р ортотанталата иттербия, карточка 04-015-1861 SPGR I2/a (15), Z = 4.00. При увеличении Ta (при x = 0,3 и менее) в YbNbxTa1-xO4 образуется моноклинная разновидность M-фергусонита YbTaO4 (карточка 00-024-1416) с пространственной группой SPGR: P2/a и двумя формульными единицами на ячейку Z = 2.00. Определены механические характеристики керамических ТР YbNbxTax-1O4 (x = 0; 0,1; 0,3; 0,5; 0.7. 0,9; 1). Наилучшими механическими характеристиками: микротвердостью (H = 8,6 ± 0,8 ГПа), модулем Юнга (Е = 218,3 ± 3,8 ГПа) обладает монофазный керамический образец YbTaO4. Изучены люминесцентные свойства керамических образцов при возбуждении УФ (^возб= 325 нм) и ИК (^возб= 980 нм) частями спектра. В индивидуальных соединениях YbNbO4 и YbTaO4 наблюдаются одиночные широкие полосы люминесценции с максимумами при 393 и 399 нм соответственно. Интенсивность люминесценции YbTaO4 в 4 раза выше, чем YbNbO4. Продемонстрировано, что в керамиках YbNbxTa1-xO4 (х = 1; 0,9; 0,7; 0,5; 0,3; 0,1 и 0) проявляются новые спектральные особенности, которые присущи только смешанным керамическим твердым растворам. При x = 0,1-0,7 в спектре наблюдаются две широкие полосы люминесценции в областях 360-470 и 470-600 нм. Смещение положения полос люминесценции обусловлено чувствительностью данной полосы излучения к изоморфным замещениям Nb/Ta в структуре керамики YbNbxTa1-xO4. Небольшое содержание Nb (x = 0,1) в матрице ортотанталата иттербия приводит к значительному росту интенсивности фотолюминесценции (на 75 %) относительно индивидуальной керамики YbTaO 4 . Показано, что ТР YbNbxTa1-xO4 обладают up-конверсионной люминесценцией: при возбуждении ^возб = 980 нм в спектре смешанных ортониобатов-ортотанталатов иттербия наблюдается широкая полоса люминесценции в области (—870 нм), связанная с основным переходом 2F 5 / 2 —2F 7/2 иона Yb3+. При этом появление малоинтенсивных линий в спектре обусловлены излучательными переходами редкоземельных элементов группы лантаноидов, которые могут присутствовать в виде неконтролируемых количеств в исследуемых образцах YbNbxTa1-xO4 (х = 1; 0,9; 0,7; 0,5; 0,3; 0,1 и 0). Вследствие высокой чувствительности люминесцентного анализа [16] к небольшим количествам химических элементов с незаполненными d- и f-орбиталями, такие элементы могут служить маркерами для отработки технологии синтеза люминесцентных составов. Список источников 1. Zhang F. General Introduction to Upconversion Luminescence Materials // Nanostructure Science and Technology. 2015. Springer, Berlin, Heidelberg. P. 1-20. 2. Mader H. S., Kele P., Saleh S. M., Wolfbeis O. S. Upconverting luminescent nanoparticles for use in bioconjugation and bioimaging // Curr Opin Chem Biol. 2010. Vol.14, iss. 5. P. 582-96. 3. Mikhalyova E. A., Pavlishchuk V. V. Modern Approaches to the Tuning of the Lanthanide (3+) Coordination Compound Luminescent Characteristics: A Review // Theor Exp Chem. 2019. 201955. P. 293-315. 4. Wang R., Zhang F.: NIR luminescent nanomaterials for biomedical imaging // J. Mater. Chem. B. 2014. Vol. 2. P. 2422-2443. 5. Wu F., Wu P., Zhou Y., Chong X., Fen J. The thermo-mechanical properties and ferroelastic phase transition of RENbO 4 (RE = Y, La, Nd, Sm, Gd, Dy, Yb) ceramic // J Am Ceram Soc. 2020. Vol. 103. P. 2727-2740. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 2. С. 127-133. Transactions of the Kola Science Centre of RA s . Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 2. P. 127-133. 132 © Щербина О. Б., Смирнов М. В., Маслобоева С. М., Зеленина Е. В., Палатников М. Н., 2025