В рамках исследования синтезированы стекла, солегированные Sm3+/Gd3+ в системе B2O3–GeO2–Bi2O3 в диапазоне составов 40B2O3–40GeO2–(15…17)Bi2O3–(3…2)Sm2O3–(2…1)Gd2O3 и 42,5B2O3–42,5GeO2–(11,25…12,75)Bi2O3–(2,25…1,50)Sm2O3–(1,500…0,075)Gd2O3. Проведена оценка люминесцентных характеристик в диапазоне температур от 298 до 673 К. Выявлены спектральные полосы фотолюминесценции, связанные с переходами между различными штарковскими подуровнями ионов Sm3+. Обнаружено перераспределение отношения интенсивности полос люминесценции, соответствующих переходам 4G5/2 ? 6H9/2 на максимуме длины волны фотолюминесценции ( = 645 нм), 4G5/2 ? 6H7/2 ( = 597 нм). На основании полученных данных произведен расчет отношения интенсивности флуоресценции FIR, относительной чувствительности SR. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности этих стекол в качестве люминесцентного термометрического материала.
Софья Сергеевна Зыкова – студент магистратуры 2-го года обучения, лаборант кафедры химии и технологии кристаллов, РХТУ им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия
Ксения Сергеевна Серкина – аспирант 3-го года обучения, мл. науч. сотрудник кафедры химии и технологии кристаллов, РХТУ им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия
Кристина Игоревна Рунина – канд. хим. наук, мл. науч. сотрудник Молодежной лаборатории функциональных материалов и структур для фотоники и электроники кафедры химии и технологии кристаллов, РХТУ им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия
Игорь Христофорович Аветисов – д-р хим. наук, профессор, заведующий кафедрой химии и технологии кристаллов, РХТУ им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия
Ольга Борисовна Петрова – д-р хим. наук, доцент, профессор кафедры химии и технологии кристаллов, РХТУ им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия
Кирилл Николаевич Болдырев – канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотрудник лаборатории фурье-спектроскопии, Институт спектроскопии РАН, Троицк, Россия
1. Childs P. R. N., Greenwood J. R., Long C. A. Review of temperature measurement // Review of scientific instruments. 2000. V. 71. P. 2959 – 2978.
2. Wang X. D., Otto S. W., Robert J. M. Luminescent probes and sensors for temperature // Chemical Society Reviews. 2013. V. 42, Nо. 19. P. 7834 – 7869.
3. Henderson G. S., Wang H. M. Germanium coordination and the germanate anomaly // European Journal of Mineralogy. 2002. V. 14, Nо. 4. P. 733 – 744.
4. Ren J., Eckert H. Quantification of short and medium range order in mixed network former glasses of the system GeO2?NaPO3: A combined NMR and X-ray photoelectron spectroscopy study // The Journal of Physical Chemistry C. 2012. V. 116, Nо. 23. P. 12747 ? 12763.
5. Di Martino D., Santos L. F., Marques A. C., Almeida R. M. Vibrational spectra and structure of alkali germanate glasses // Journal of Non-Crystalline Solids. 2001. V. 293. P. 394 ? 401.
6. Chakraborty I. N., Condrate R. A. The vibrational spectra of B2O3-GeO2 glasses // Journal of Non-Crystalline Solids. 1986. V. 81, Nо. 3. P. 271 ? 284.
7. Kamitsos E. I. structural investigation of xRb2O?(1 – x)GeO2 glasses // The Journal of Physical Chemistry A. 1996. V. 100. P. 11755 – 11765.
8. Meera B. N., Sood A. K., Chandrabhas N., Ramakrishna J. Raman study of lead borate glasses // Journal of Non-Crystalline Solids. 1990. V. 126, Nо. 3. P. 224 – 230.
9. Yano T., Kunimine N., Shibata S., Yamane M. Structural investigation of sodium borate glasses and melts by Raman spectroscopy. II. Conversion between BO4 and BO2O? units at high temperature // Journal of Non-Crystalline Solids. 2003. V. 321, Nо. 3. P. 147 ? 156.
10. Fan H., Gao G., Wang G., Hu L. Infrared, Raman and XPS spectroscopic studies of Bi2O3–B2O3–GeO2 glasses // Solid-state Chemistry. 2010. V. 12, Nо. 4. P. 541 – 545.
11. Koroleva O. N., Shtenberg M. V., Zainullina R. T., et al. Vibrational spectroscopy and density of K2O?B2O3?GeO2 glasses with variable B/Ge ratio // Physical Chemistry Chemical Physics. 2019. V. 21, Nо. 23. P. 12676 ? 12684.
12. Yiannopoulos Y. D., Chryssikos G. D., Kamitsos E. I. Structure and properties of alkaline earth borate glasses // Physics and Chemistry of Glasses. 2001. V. 42, Nо. 3. P. 164 – 172.
13. Knoblochova K., Ticha H., Schwarz J., Tichy L. Raman spectra and optical properties of selected Bi2O3–PbO–B2O3–GeO2 glasses // Optical Materials. 2009. V. 31, Nо. 6. P. 895 – 898.
14. B?aszczak K., Adamczyk A., W?dzikowska M., Rokita M. Infrared studies of devitrification Li2OB2O32GeO2 glass // Journal of Molecular Structure. 2004. V. 704, Nо. 1 – 3. P. 275 – 279.
15. Taqiullah S. M., Alshahrani T., Shariq M., et al. Utilization of infrared, Raman spectroscopy for structural analysis of alkali borogermanate glasses // Journal of Taibah university for science. 2022. V. 16, Nо. 1. P. 820 – 827.
16. Bolundut L., Pop L., Bosca M., et al. Structural and spectroscopic properties of some neodymium-borogermanate glasses and glass ceramics embedded with silver nanoparticles // Ceramics International. 2017. V. 43, Nо. 15. P. 12232 – 12238.
17. Denker B., Galagan B., Osiko V., et al. Luminescent properties of Bi-doped boro-alumino-phosphate glasses // J. Appl. Phys. 2007. V. 87. P. 135 – 137.
18. Meng X. G., Qiu J. R., Peng M. Y., et al. Near infrared broadband emission of bismuth-doped aluminophosphate glass // J. Opt. Express. 2005. V. 13. P. 1635 – 1642.
19. Morassuti C. Y., Nunes L. A., Lima S. M., Andrade L. H. Eu3+-doped alumino-phosphate glass for ratiometric thermometer based on the excited state absorption // J. Lumin. 2018. V. 193. P. 39 – 43.
20. Jaiswal V. V., Bishnoi S., Swati G., et al. Luminescence properties of yttrium gado-linium orthovanadate nanophosphors and efficient energy transfer from VO43? to Sm3+ via Gd3+ ions // Arabian Journal of Chemistry. 2020. V. 13. P. 474 – 480.
21. Jaque D., Vetrone F. Luminescence nanothermometry // Nanoscale. 2012. V. 4, Nо. 15. P. 4301 – 4326.
22. Abram C., Fond B., Beyrau F. Temperature measurement techniques for gas and liquid flows using thermographic phosphor tracer particles // Prog. Energy Combust. Sci. 2018. V. 64. P. 93 – 156.
23. Suta M., Anti? ?., ?or?evi? V., et al. Making Nd3+ a sensitive luminescent thermometer for physiological temperatures – An account of pitfalls in Boltzmann thermometry // Nanomaterials. 2020. V. 10, Nо. 3. P. 543.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2024.03.pp.011-019
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
