Estructura cristalina del compuesto. Crédito:Yana Baklanova (coautora del estudio de investigación)
Químicos y físicos de la Universidad Federal de los Urales y el Instituto de Química de Sólidos de la Rama Ural de la Academia de Ciencias de Rusia han sintetizado un nuevo compuesto que puede usarse para convertir la radiación UV en luz visible y cambiar el rango de radiación láser. El trabajo fue publicado en el Diario de luminiscencia .
Los autores del artículo trabajaron con compuestos que contienen litio con estructura de granate. La fórmula química de tales composiciones es Li X La 3 METRO 2 O 12 , donde M es circonio, niobio, estaño, telurio, hafnio, o tantalio yx es igual a tres a siete. Últimamente se han publicado varias publicaciones sobre materiales basados en estos sistemas. Sin embargo, sus propiedades ópticas permanecieron poco estudiadas.
De publicaciones anteriores, Los químicos sabían que muchos compuestos de hafnio tenían foto-, Radiografía-, y radioluminiscencia. Por lo tanto, granate de hafnio dopado con cerio Ca 3 Hf 2 SiAlO 12 el fósforo muestra una amplia emisión cian bajo una excitación de 400 nm (en el límite entre la radiación visible y la ultravioleta). Los autores del trabajo decidieron sintetizar granate de hafnio dopado con cerio que contiene litio (Li 7 La 3 Hf 2 O 12 :Ce 3 + ) para obtener una composición más que emite en el espectro visible.
Después de sintetizar los compuestos necesarios, los químicos estudiaron sus propiedades. Usando difracción de rayos X, determinaron las características estructurales del compuesto. Estudiaron su microestructura mediante microscopía electrónica de barrido. Para determinar la relación entre reflexión, espectros de excitación y luminiscencia sobre la concentración y temperatura del dopante, los químicos llevaron a cabo un análisis complejo de espectroscopía óptica. Encontraron una correlación entre bandas de emisión separadas y centros F +.
"Después de un análisis detallado de todas las características obtenidas y utilizando espectroscopía EPR, logramos demostrar que el aumento de la concentración de cerio condujo a la reducción en la intensidad de la fotoluminiscencia asociada con los centros de luminiscencia intrínsecos en Li7La3Hf2O12 representados por excitones (cuasipartículas como estados unidos de electrón y agujero) en nudos de red cristalina regular (Hf-O), "dijo Yana Baklanova, un coautor del artículo, y asociado científico senior del Instituto de Química de Sólidos de la Rama Ural de la Academia de Ciencias de Rusia.
El compuesto, con otros dopantes, puede utilizarse en la fabricación de dispositivos médicos y ópticos y sistemas de monitorización,
"A Li 7 La 3 Hf 2 O 12 compuesto dopado con europio y neodimio u holmio (Eu 3
+
y Nd 3
+
/Ho 3
+
) se puede utilizar para convertir la radiación UV en el rango espectral visible y la radiación láser monocromática en el rango infrarrojo con rango espectral de onda corta e infrarroja media. La radiación IR se usa ampliamente en medicina, varios sistemas ópticos, y también para el análisis de la contaminación del aire, "concluyó Alexey Ishchenko, un coautor del artículo, profesor asistente y asociado científico senior de la Universidad Federal de los Urales.
