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

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 2. С. 89-94. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 2. P. 89-94. Funding: State task on the topic of research No FMEZ-2025-0055. For citation: The study of luminescent properties of powders Er0.99-xLixEu0.005Siri0.005Nb(Ta)O4 (x=0, 0.02, 0.05) / M. V. Smirnov [et al.] // Transactions of the Коіа Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 2. P. 89-94. doi:10.37614/2949-1215.2025.16.2.015. Введение Материалы на основе сложных оксидов REBO 4 (RE — редкоземельный элемент, B — Nb, Ta, V и др.), благодаря уникальному сочетанию механических и люминесцентных свойств, а также хорошей химической и термической устойчивости, имеют потенциальное применение в области светодиодной промышленности, сцинтилляционной и лазерной технике, фотонике, оптоэлектронике, в биологических приложениях [1-3]. Одним из наиболее интересных соединений является ортониобат или ортотанталат эрбия. Er имеет электронную конфигурацию [Xe]4f115d06s2 и позволяет преобразовывать излучение из инфракрасной в видимую область по up-конверсионному механизму. Изменение температуры приводит к тушению интенсивности up -люминесцентных оптических переходов Er в видимой области, что позволяет использовать люминофор ErNbO4 в качестве датчика температуры [3]. Кроме того, микро- и нанокристаллическая керамика ErNbO4, полученная цитратным золь-гель синтезом, показывает разрешенные люминесцентные линии переходов иона Er3+, и путем изменения энергии возбуждения при комнатной температуре изменяется цвет материала с зеленого на красный [1]. Легирование матрицы ErNb(Ta)O 4 различными химическими элементами лантаноидного ряда с активными люминесцентными свойствами дает возможность управлять спектральным диапазоном излучения, что является важным для оптических приложений. Взаимодействие легирующего элемента с кристаллической матрицей приводит к изменению люминесцентных характеристик материала в связи с появлением трансфера энергии между центрами люминесценции, влияния локальной симметрии на вероятность оптических переходов, с появлением механизмов тушения люминесценции, изменения длительности свечения и так далее. Поэтому поиски оптимальных составов ErNb(Ta)O 4 :Re с заданными люминесцентными свойствами являются актуальными в области оптического материаловедения и прикладных применений. Постоянное совершенствование люминесцентных свойств существующих составов ReBO 4 , а также создание новых, более эффективных люминесцентных материалов в связи с недостаточной интенсивностью свечения для многих практических применений приводит к следующему этапу развития люминофоров. Легирование щелочными металлическими ионами является наиболее удачным подходом к увеличению эффективности люминесцентных материалов. Наиболее используемым щелочным металлом в исследовательских работах [4; 5] является литий. Он позволяет увеличить скорость кристаллизации и уменьшить катион-кислородные связи, приводящие к более высоким значениям сил осциллятора оптических переходов легирующих редкоземельных примесей и, как следствие, к более интенсивной люминесценции [4]. Так, в работе [4] показано, что литий увеличивает размер кристаллитов GdVO 4 :Er:Yb, слегка уменьшает параметры элементарной ячейки относительно нелегированных Li люминофоров, а up -люминесценция увеличивается в 4 раза при легировании 5 мол % ионами Li+. Целью данной работы является комплексное исследование влияния лития на люминесцентные свойства, фазовый состав, морфологию частиц порошков Er0,99-xLixEu0,005Sm0,005NbO4 (x = 0; 0,02; 0,05), синтезированных жидкофазным методом. Дополнительной задачей работы является сравнение оптических свойств порошков Er0.99Eu0.005Sm0.005NbO4 и Er0.99Eu0.005Sm0.005TaO4 Результаты Синтез порошков Er0,99Eu0,005Sm0,005NbO4, Er0,99Eu0,005Sm0,005TaO4, Er0,97Li0,02Eu0,005Sm0,005NbO4, Er0,94Li0,05Eu0,005Sm0,005NbO4 проводили жидкофазным методом. Для синтеза соединений использовали высокочистые фторидные Nb- и Та-содержащие растворы, которые получали растворением Nb 2 0 5 и Та2О5 (99,9, Соликамский магниевый завод, Россия) в HF марки «ос. ч.» (не более 10-5по 27 примесям, АО «Вектон», Россия). Из исходных растворов, взятых в объемах, обеспечивающих заданную концентрацию ниобия и тантала в синтезируемых образцах, проводили аммиачное осаждение © Смирнов М. В., Щербина О. Б., Маслобоева С. М., Палатников М. Н., 2025 90