光学特性Sr2CeO4: Gd3 +磷由固态扩散法

Pradip Z Zambare^1*,KS Chaudhari¹噢,Mahajan²

¹物理系,S . v . S Dadasaheb拉瓦尔大声回答学院Dondaicha,经销:后(m . S .),印度

²大学物理系,m . j . Jalgaon(硕士),印度

*通讯作者:: Pradip Z Zambare
物理系,S . v . S大学Dadasaheb拉瓦尔大声回答
Dondaicha经销:后(m . s .),印度

收到日期:28/06/2014;修订日期:18/07/2014;接受日期:24/07/2014

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文摘

摘要Sr2CeO4: Gd3 +荧光粉被固态反应法合成及其发光特性进行了研究。样本以x射线衍射、红外光谱、光致发光。x射线衍射模式揭示了微晶粉末的大小。掺杂复合掺杂的浓度时会发出蓝光Gd3 + 2.0 mol %。广泛的励磁乐队归因于Ce4 + - O2 -过渡在紫外激发下观察和地区。的颜色坐标Sr2CeO4 x = y = 0.17和0.20,这是在蓝色区域

关键字

光致发光、固态反应法、x射线衍射、红外光谱、磷

介绍

掺稀土荧光粉已经备受关注的广泛的应用,如,颜色显示设备,节能荧光灯、固态激光器等(1,2]。三价稀土掺杂到主机可以帮助和修改任何磷的排放特性。掺杂形成不可分割的一部分,任何材料合成或核心区域,是半导体用于显示或显示行业的磷等绝缘体。现在一天,三价稀土(RE^{3 +})广泛用于制备发光材料(荧光粉),可以使用任何一种兴奋能量作为激励源。这些材料是由结合再保险^{3 +}离子掺杂剂在不同的主机矩阵(3- - - - - -9]。掺稀土荧光粉是最令人兴奋的领域,这是吸引世界各地的科学家和研究人员的注意。在本文中,我们目前的合成Sr₂首席执行官₄:Gd^{3 +}磷和以不同的技术,如XRD、红外光谱和发光性质。

材料和方法

老₂首席执行官₄蓝色磷光是由固态反应合成的方法。碳酸锶SrCO₃氧化铈首席执行官₂和氧化钆Er₂O₃99.5%的纯度被用作起始原料准备Sr₂首席执行官₄磷。这些粉末的化学混合物在玛瑙研钵彻底均质1小时。然后转移到氧化铝坩埚。均质混合在空气中加热在1200ºC 4 h在马弗炉升温速率为300ºC /人力资源。最后通过炉关闭冷却到室温。样品都是由相同的技术。样品准备的掺杂Gd主机物质浓度的变化为0.1,0.5,1.0,1.5和2.0%。

描述

粉末x射线衍射(xrd)的化合物被记录使用Rigaku D马克斯三世VC,日本。SEM和EDS一起被记录在日立s - 4800。老的红外光谱谱₂首席执行官₄被记录在日本岛津公司IRAffinity-1分光光度计与溴化钾颗粒方法在波数范围400 - 4000厘米吗¹。光致发光光谱被记录在室温下使用Spectrofluorophotometer(日本岛津公司,RF - 5301 PC)使用氙灯作为激励源。CIE坐标(x, y)准备材料与颜色计算器version2计算,从辐射成像软件。

结果与讨论

老的粉末x -射线衍射(XRD)数据₂首席执行官₄Gd: 1.0%^{3 +}室温磷光收集在一个Regaku Miniflex X -射线衍射仪在国家化学实验室(NCL),浦那。所有衍射模式得到使用铜Kα辐射(λ= 1.54051°)。当前工作的x射线管马15:30千伏电压。定期在2θ扫描分辨率为0.02°在2θ的10 -70°。图1显示了0.5%的Gd的x射线衍射模式^{3 +}掺杂老₂首席执行官₄。样品的微晶大小计算使用谢勒从x -射线的衍射峰展宽的公式。计算粒子的平均晶粒度的Sr₂首席执行官₄Gd: 0.5%^{3 +}磷是28 nm。老的结构₂首席执行官₄Gd: 0.5%^{3 +}斜方晶系的。电脑程序POWD(交互式粉末衍射数据解释和索引程序,2.2版)被用来计算hkl和d值被发现是在良好的协议与JCPDS数据卡50 - 0115。CIE坐标(x, y)准备材料与颜色计算器version2计算,从辐射成像软件。

图1:XRD 1.0% Gd的模式^{3 +}掺杂老₂首席执行官₄

形态学的老₂首席执行官₄:Gd^{3 +}磷被使用日立S4800 SEM检查仪器的化学和技术、北马哈拉施特拉邦,Jalgoan。图2说明了对老的照片₂首席执行官₄Gd: 1.0%^{3 +}磷。

图2:对老的₂首席执行官₄Gd: 1.0%^{3 +}

它显示了矩形形态和一些不规则的形状也在照片中看到。他们是松散凝聚。

Sr的红外光谱谱₂首席执行官₄Gd: 1.5%^{3 +}所示图3高峰在3453 cm - 1被分配到水分子可能存在由于吸湿和2961厘米¹分配给氢键在水和杂质,通常出现在KBr分别。吸收峰在1558、1423、1103、856和495厘米¹被分配到SrCO拉伸特征₃(10]。

图3:红外光谱的老₂首席执行官₄gd: 1.0%^{3 +}

固态反应的激发光谱派生Sr₂首席执行官₄:xGd^{3 +}为4 h,教廷在1200°C所示图4激发光谱是广泛的光谱从220年到300年,中心位于254 nm。宽带可以分配给这个传说金属电荷转移从O^{2 -}到公元^{4 +}。

图4:PL Sr的激发光谱₂首席执行官₄:Gd^{3 +}

图5是老的PL发射光谱₂首席执行官₄:Gd^{3 +}(0.1,0.5,1.0,1.5,2%)254海里激发。Gd的兴奋剂^{3 +}在老₂首席执行官₄没有显示任何变化在PL磷的属性除了减少PL 467年的峰值强度时激动254海里。

图5:PL光谱Sr排放₂首席执行官₄:x % Gd^{3 +}在λ_Exc= 254海里

这种现象持续到掺杂剂浓度达到2%,70%相比,01强度降低。摩尔% Gd^{3 +}在宿主体内磷。然而当兴奋与254 nm磷光发射显示广泛的发射光谱从350纳米到600纳米达到一个完美的蓝色区域467海里。高峰在365 nm的晶体场磷通常由于高晶体场PL强度的降低是报道

色坐标(x, y),使用颜色计算器程序计算了辐射成像(10]。老的颜色坐标的位置₂首席执行官₄Gd: 1.0%^{3 +}磷在CIE色度图中给出图6所示。老的色坐标₂首席执行官₄Gd: 1.0%^{3 +}磷在254 nm波长激发x = 0.17和y = 0.20,这是在蓝色区域。这是总结的表2

pure-and-applied-physics-CIE-coordinates

图6:CIE Sr的坐标₂首席执行官₄:x % Gd^{3 +}在λ_Exc= 254海里

pure-and-applied-physics-Intensities-emissions

表1:老的排放强度₂首席执行官₄:Gd^{3 +}在λ_Exc= 254海里

表2:CIE老坐标₂首席执行官₄Gd: 1.0%^{3 +}

结论

•老₂首席执行官₄:xGd^{3 +}(x = 0.5, 1.0, 2%),成功地合成了固态反应法。

•Gd的XRD研究证实^{3 +}掺杂老₂首席执行官₄化合物在室温下斜方晶系的结构。三价的平均微晶大小钐掺杂Sr₂首席执行官₄微晶大小38海里。

•FESEM照片显示矩形形态和一些不规则形状也见过。他们是松散凝聚。

•同样广泛的PL光谱的主人老材料₂首席执行官₄观察。,from 350nm to 625nm. But the intensity decreases with the increase of the concentration of doping Gadolinium. The Gd^{3 +}原子可能在Sr占领Ce原子₂首席执行官₄化合物,降低Ce离子的影响导致强度降低了。

•Sr的色坐标₂首席执行官₄Gd: 1.0%^{3 +}磷在254 nm波长激发x = 0.17和y = 0.20,这是在蓝色区域。

承认

作者表达自己真诚的感谢可敬的Shree Sarkarsaheb拉瓦尔大声回答主席Swoddharak vidyarthi sanstha, Dondaicha。也感谢博士n . o . Girase校长,博士和k·d·Girase副校长,S . v . S大学Dadasaheb拉瓦尔大声回答,Dondaicha持续鼓励。

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从辐射成像辐射颜色计算器version2、软件。