Preview

Вестник НЯЦ РК

Расширенный поиск

ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ И ОБРАЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫХ ЦЕНТРОВ ЗАХВАТА В ЛЮМИНОФОРЕ CaSO4–Bi

https://doi.org/10.52676/1729-7885-2025-1-96-103

Аннотация

В люминофоре CaSO4 Bi  исследованы механизмы создания нового комбинированного электронно-дырочного состояния при 2,95 эВ, 3,1 эВ, 2,6–2,7 эВ и 2,25–2,4 эВ, которое является предраспадным состоянием для передачи энергии от матрицы к излучателям.

По данным исследования спектроскопическими методами и методами термической активации комбинированные электронно-дырочные состояния формируются из собственных SO43SO4 и примесных Bi2+ SO4 электронно-дырочных центров захвата. В свою очередь, собственные и примесные электронно-дырочные центры захвата создаются при возбуждении анионного комплекса SO24 в результате переноса заряда с матрицы на примеси (О2Bi3+ ) и соседние анионы (О2SO42).

Показано, что энергия, накопленная в собственной матрице при внешнем облучении в виде объединенного электронного излучательного состояния SO43 и Bi2+ , распадается в результате процесса рекомбинации и передается примесям.

Об авторах

Р. К. Шамиева
Евразийский национальный университет имени Л.Н.Гумилева
Казахстан

Астана



Т. Н. Нурахметов
Евразийский национальный университет имени Л.Н.Гумилева
Казахстан

Астана



Ж. М. Салиходжа
Евразийский национальный университет имени Л.Н.Гумилева
Казахстан

Астана



Т. Т. Алибай
Евразийский национальный университет имени Л.Н.Гумилева
Казахстан

Астана



Б. М. Садыкова
Евразийский национальный университет имени Л.Н.Гумилева
Казахстан

Астана



А. Ж. Кайнарбай
Евразийский национальный университет имени Л.Н.Гумилева
Казахстан

Астана



К. Б. Жанылысов
Евразийский национальный университет имени Л.Н.Гумилева
Казахстан

Астана



А. С. Нурпеисо
Евразийский национальный университет имени Л.Н.Гумилева

Астана



Список литературы

1. Blasse, G., and A. Bril. Investigations on Bi3+‐activated phosphors // The Journal of Chemical Physics. – 1968. Vol. 48.1. – P. 217–222.

2. Lushchik, Ch, et al. Nature of the luminescence centers in ionic crystals // Czechoslovak Journal of Physics B. – 1970. – Vol. 20.5. – P. 585–604.

3. Boulon, G. Processus de photoluminescence dans les oxydes et les orthovanadates de terres rares polycristallins activés par l'ion Bi3+ // Journal de Physique. – 1971. – Vol. 32.4. – P. 333–347.

4. Di Bartolo, Baldassare, and Guzin Armagan. Spectroscopy of solid-state laser-type materials // Springer Science & Business Media – 2012. – Vol. 30.

5. Blasse, George. Luminescence of inorganic solids: from isolated centres to concentrated systems // Progress in Solid State Chemistry. – 1988. – Vol. 18.2. – P. 79–171.

6. Boutinaud, Philippe. Revisiting the spectroscopy of the Bi3+ ion in oxide compounds // Inorganic Chemistry. – 2013. – Vol. 52.10. – P. 6028–6038.

7. Zazubovich, S., et al. Nanocomposite, Ceramic, and Thin Film Scintillators – 2016. – P. 227–305.

8. Awater, Roy HP, and Pieter Dorenbos. The Bi3+ 6s and 6p electron binding energies in relation to the chemical environment of inorganic compounds // Journal of luminescence. – 2017. Vol. 184. – P. 221–231.

9. Krasnikov, Aleksei, et al. Photostimulated Defect Creation Processes in the Undoped and Bi3+‐Doped Ca3Ga2Ge3O12 Garnets // Physica status solidi (b). – 2012. – Vol. 258.10. – P. 2100080.

10. Baran, M., et al. Bi3+-doped garnets as possible ultraviolet persistent phosphors // Optical Materials. – 2013. – Vol. 137. – P. 113584.

11. Babin, V., et al. Origin of Bi3+‐related luminescence centres in Lu3Al5O12: Bi and Y3Al5O12: Bi single crystalline films and the structure of their relaxed excited states // Physica status solidi (b). – 2012. – Vol. 249.5. – P. 1039– 1045.

12. Babin, V., et al. Peculiarities of excited state structure and photoluminescence in Bi3+-doped Lu3Al5O12 single-crystalline films // Journal of Physics: Condensed Matter. – 2009. – Vol. 21.41. – P. 415502.

13. Gorbenko, V., et al. Photoluminescence and excited state structure of Bi3+-related centers in Lu2SiO5: Bi single crystalline films // Journal of luminescence. – 2013. – Vol. 134. – P. 469–476.

14. Babin, V., et al. Origin of Bi3+‐related luminescence centres in Lu3Al5O12: Bi and Y3Al5O12: Bi single crystalline films and the structure of their relaxed excited states // Physica status solidi (b). – 2012. – Vol. 249.5. – P. 1039– 1045.

15. Gorbenko V. et al. Photoluminescence and excited state structure of Bi3+-related centers in Lu2SiO5: Bi single crystalline films // Journal of luminescence. – 2013. – Vol. 134. – P. 469–476.

16. Awater, Roy HP, Louise C. Niemeijer-Berghuijs, and Pieter Dorenbos. Luminescence and charge carrier trapping in YPO4: Bi // Optical Materials. – 2017. – Vol. 66. – P. 351–355.

17. Cao, Renping, et al. Synthesis and luminescence properties of CaSnO3: Bi3+ blue phosphor and the emission improvement by Li+ ion //Luminescence. – 2017. – Vol. 32.6. – P. 908–912.

18. Yousif, A., et al. Luminescence and electron degradation properties of Bi doped CaO phosphor // Applied Surface Science. – 2015. – Vol. 356. – P. 1064–1069.

19. Puchalska, M., E. Zych, and P. Bolek. Luminescences of Bi3+ and Bi2+ ions in Bi-doped CaAl4O7 phosphor powders obtained via modified Pechini citrate process // Journal of Alloys and Compounds. – 2019. – Vol. 806. – P. 798–805.

20. Cao, Renping, et al. Yellow-to-orange emission from Bi2+doped RF 2 (R= Ca and Sr) phosphors // Optics express. – 2013. – Vol. 21.13. – P. 15728–15733.

21. Cao, Renping, Mingying Peng, and Jianrong Qiu. Photoluminescence of Bi2+-doped BaSO4 as a red phosphor for white LEDs // Optics express. – 2012. – Vol. 20.106. – P. A977–A983.

22. Nurakhmetov, T. N., et al. Intrinsic emission and electronhole trapping centers in irradiated Na2SO4 // Optik. – 2021. – Vol. 242. – P. 167081.

23. Nurakhmetov, Turlybek N., et al. Energy Transfer in the C a SO4−Dy Thermoluminescent Dosimeter from the Excited State of the SO4 2− Anionic Complex to the Impurities // Crystals. – 2023. – Vol. 13.11. – P. 1596.

24. Nurakhmetov, T. N., et al. The creation spectra of intrinsic emission of a LiKSO4 crystal irradiated by ultraviolet photons // Optik. – 2019. – Vol. 185. – P. 156–160.

25. Nurakhmetov, T. N., et al. The energy transfer of electronic excitations to impurities in dosimetric phosphors BaSO4-Dy // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. – 2024. – Vol. 555. – P. 165459.

26. Byberg, J. R. O− detected by ESR as a primary electronexcess defect in x‐irradiated K2SO4 // The Journal of chemical physics. – 1986. – Vol. 84.11. – P. 6083-6085.

27. Nurakhmetov T. N. et al. Specific Features of Formation of Electron and Hole Trapping Centers in Irradiated CaSO4-Mn and BaSO4-Mn // Crystals. – 2023. – Vol. 13. – No. 7. – P. 1054


Рецензия

Для цитирования:


Шамиева Р.К., Нурахметов Т.Н., Салиходжа Ж.М., Алибай Т.Т., Садыкова Б.М., Кайнарбай А.Ж., Жанылысов К.Б., Нурпеисо А.С. ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ И ОБРАЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫХ ЦЕНТРОВ ЗАХВАТА В ЛЮМИНОФОРЕ CaSO4–Bi. Вестник НЯЦ РК. 2025;(1):96-103. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2025-1-96-103

For citation:


Shamiyeva R.K., Nurakhmetov T.N., Salikhodzha Zh.M., Alibay T.T., Sadykova B.M., Kainarbay A.Zh., Zhangylyssov K.B., Nurpeissov A.S. LUMINESCENCE AND THE FORMATION OF ELECTRON-HOLE TRAPPING CENTERS IN CaSO4–Bi PHOSPHOR. NNC RK Bulletin. 2025;(1):96-103. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2025-1-96-103

Просмотров: 164


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1729-7516 (Print)
ISSN 1729-7885 (Online)