Chemici en natuurkundigen van de Ural Federal University en het Institute of Chemistry of Solids van de Ural Branch van de Russische Academie van Wetenschappen hebben een nieuwe verbinding gesynthetiseerd die kan worden gebruikt om UV-straling om te zetten in zichtbaar licht en het laserstralingsbereik te veranderen. Het werk werd gepubliceerd in de Dagboek van Luminescentie .

De auteurs van het artikel werkten met lithiumhoudende verbindingen met een granaatstructuur. De chemische formule van dergelijke samenstellingen is Li _x La ₃ m ₂ O ₁₂ , waarbij M zirkonium is, niobium, blik, tellurium, hafnium, of tantaal en x is gelijk aan drie tot zeven. Over materialen op basis van deze systemen zijn de afgelopen tijd een aantal publicaties verschenen. Echter, hun optische eigenschappen bleven onderbelicht.

Uit eerdere publicaties, scheikundigen wisten dat veel hafniumverbindingen foto-, Röntgen-, en radioluminescentie. Dus, met cerium gedoteerde hafnium-granaat Ca ₃ Hf ₂ SiAlO ₁₂ fosfor vertoont een brede cyaan-emissie onder 400 nm excitatie (op de grens tussen zichtbare en UV-straling). De auteurs van het werk besloten lithiumbevattend met cerium gedoteerd hafnium-granaat te synthetiseren (Li ₇ La ₃ Hf ₂ O ₁₂ :ce ₃ ⁺ ) om nog een compositie te verkrijgen die in het zichtbare spectrum uitzendt.

Na het synthetiseren van de noodzakelijke verbindingen, de chemici bestudeerden de eigenschappen ervan. Met behulp van röntgendiffractie, ze bepaalden de structurele kenmerken van de verbinding. Ze bestudeerden de microstructuur met behulp van scanning-elektronenmicroscopie. Om de relatie tussen reflectie te bepalen, excitatie- en luminescentiespectra op de doteringsconcentratie en temperatuur, de chemici voerden een complexe analyse uit van optische spectroscopie. Ze vonden een correlatie tussen afzonderlijke emissiebanden en F+-centra.

"Na gedetailleerde analyse van alle verkregen kenmerken en het gebruik van EPR-spectroscopie, we zijn erin geslaagd te bewijzen dat de toename van de ceriumconcentratie leidde tot de vermindering van de intensiteit van fotoluminescentie geassocieerd met intrinsieke luminescentiecentra in Li7La3Hf2O12 weergegeven door excitonen (quasideeltjes als gebonden toestanden van elektron en gat) in regelmatige kristalroosterknikken (Hf-O), " zei Yana Baklanova, een co-auteur van het artikel, en senior wetenschappelijk medewerker van het Institute of Chemistry of Solids of Ural Branch van de Russische Academie van Wetenschappen.

de verbinding, met andere doteermiddelen, mag worden gebruikt bij de vervaardiging van medische en optische apparaten en bewakingssystemen,

"Een Li ₇ La ₃ Hf ₂ O ₁₂ verbinding gedoteerd met europium en neodymum of holmium (Eu ₃ ⁺ en Nd ₃ ⁺ /Ho ₃ ⁺ ) kan worden gebruikt om UV-straling om te zetten in het zichtbare spectrale bereik en monochromatische laserstraling in het infrarode bereik met kortegolf- en midden-infrarode spectrale bereik. IR-straling wordt veel gebruikt in de geneeskunde, verschillende optische systemen, en ook voor analyse van luchtverontreiniging, " concludeerde Alexey Ishchenko, een co-auteur van het artikel, assistent-professor en senior wetenschappelijk medewerker van de Ural Federal University.