Struttura cristallina del composto. Credito:Yana Baklanova (coautore dello studio di ricerca)
Chimici e fisici dell'Università Federale degli Urali e dell'Istituto di Chimica dei Solidi del Ramo degli Urali dell'Accademia Russa delle Scienze hanno sintetizzato un nuovo composto che può essere utilizzato per convertire la radiazione UV in luce visibile e modificare la gamma della radiazione laser. L'opera è stata pubblicata su Diario della luminescenza .
Gli autori dell'articolo hanno lavorato con composti contenenti litio con struttura a granato. La formula chimica di tali composizioni è Li X La 3 m 2 oh 12 , dove M è zirconio, niobio, lattina, tellurio, afnio, o tantalio e x è uguale a tre a sette. Recentemente sono state pubblicate numerose pubblicazioni su materiali basati su questi sistemi. Però, le loro proprietà ottiche sono rimaste poco studiate.
Da precedenti pubblicazioni, i chimici sapevano che molti composti di afnio avevano foto-, Raggi X-, e radioluminescenza. Così, afnio granato drogato con cerio Ca 3 HF 2 SiAlO 12 il fosforo mostra un'ampia emissione di ciano sotto l'eccitazione di 400 nm (al confine tra radiazione visibile e UV). Gli autori del lavoro hanno deciso di sintetizzare il granato di afnio drogato con cerio contenente litio (Li 7 La 3 HF 2 oh 12 :Ce 3 + ) per ottenere una composizione in più che emette nello spettro visibile.
Dopo aver sintetizzato i composti necessari, i chimici ne studiarono le proprietà. Utilizzando la diffrazione dei raggi X, hanno determinato le caratteristiche strutturali del composto. Hanno studiato la sua microstruttura utilizzando la microscopia elettronica a scansione. Per determinare la relazione tra riflessione, spettri di eccitazione e luminescenza sulla concentrazione e temperatura del drogante, i chimici hanno effettuato una complessa analisi della spettroscopia ottica. Hanno trovato una correlazione tra bande di emissione separate e centri F+.
"Dopo un'analisi dettagliata di tutte le caratteristiche ottenute e utilizzando la spettroscopia EPR, siamo riusciti a dimostrare che l'aumento della concentrazione di cerio ha portato alla riduzione dell'intensità della fotoluminescenza associata ai centri di luminescenza intrinseca in Li7La3Hf2O12 rappresentati da eccitoni (quasiparticelle come stati legati di elettrone e lacuna) in nodi regolari del reticolo cristallino (Hf-O), "ha detto Yana Baklanova, coautore dell'articolo, e socio scientifico senior dell'Istituto di chimica dei solidi del ramo degli Urali dell'Accademia delle scienze russa.
Il composto, con altri droganti, può essere utilizzato nella fabbricazione di dispositivi medici e ottici e sistemi di monitoraggio,
"A Li 7 La 3 HF 2 oh 12 composto drogato con europio e neodimo o olmio (Eu 3
+
e Nd 3
+
/Ho 3
+
) possono essere utilizzati per convertire la radiazione UV nella gamma spettrale visibile e la radiazione laser monocromatica nella gamma infrarossa con gamma spettrale dell'infrarosso corto e medio. La radiazione IR è ampiamente utilizzata in medicina, vari sistemi ottici, e anche per l'analisi dell'inquinamento atmosferico, " ha concluso Alexey Ishchenko, coautore dell'articolo, professore assistente e socio scientifico senior dell'Università Federale degli Urali.
