SYNTHESIS AND INVESTIGATION OF OPTICAL PROPERTIES OF EUROPIUM GALLATE PEROVSKITE STRUCTURE
EDN: KXWYQX
DOI:
https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2022.02.017Keywords:
europium gallate, perovskite structure, synthesis, coprecipitation, luminescenceAbstract
Mixtures of hydrated oxides Eu2O3∙nH2O and Ga2O3∙nH2O were isolated from solutions of europium and gallium nitrates by the method of co-shrinkage. By subsequent calcination at 800 oC for 24 hours, europium gallate was obtained. The identification of the product was carried out by X-ray phase analysis and IR spectroscopy. Its structure has been found to correspond to the structural type of EuGaO3 perovskite of orthorhombic symmetry (e.g. Pbnm, crystal lattice parameters: a = 0.5000 nm, b = 0.7565 nm, c = 0.5213 nm). A series of narrow bands characteristic of Eu3+ ions associated with 5D0 → 7Fj transitions of 4f-electrons was registered in the luminescence spectrum of EuGaO3. The stripes are inhomogeneously widened at the base with a weakly pronounced Stark structure. The most intense is the 5D0 → 7F2 doublet band of the electron transition with maxima located at wavelengths of 609 nm and 630 nm. The excitation of luminescence occurs as a result of the transfer of the energy of the phonon vibrational motion of the matrix to the excited levels of Eu3+ ions. A corresponding structured band was registered in the excitation spectrum at wavelengths < 350 nm. The short-wave part of the band is associated with the transition of 2p-electrons of O2- ions to the 4f-orbital of europium ions in an oxide environment.
References
Главатских Т.Ю. Ионопроводящие оксиды на основе галлата лантана: синтез, структура, микроструктура и физико-химические свойства : автореф. дис. … канд. хим. наук. Москва, 2004. 105 с.
Петров Г.С., Башкиров Л.А., Лубин-ский Н.Н. и др. Физико-химические свойства индатов неодима, лантана // Труды БГТУ. Серия 3: Химия и технология неорганических веществ. 2010. № 18. С. 103–107.
Lopez I., Lorenz K., Nogales E. Study of the relationship between crystal structure and lumines-cence in rare-earth-implanted Ga2O3 nanowires during annealing treatments // J. Mater. Sci. 2013. № 49. P. 1279–1285.
Senyshyn A., Ehrenberg H., Vasylechko L. et al. Computational study of LnGaO3 (Ln = La-Gd) perovskites // J. Phys.: Condens. Matter. 2005. № 17. P. 6217–6234.
Li C., Soh K.C.K., Wu P. Formability of ABO3 Perovskites // J. Alloys Compd. 2004. № 372. P. 40–48.
Feng L.M., Jiang L.Q., Zhu M. et al. Formability of ABO3 Cubic Perovskites // J. Phys. Chem. Sol-ids. 2008. № 69. P. 967–974.
Sallavuard G., Szabo G., Paris R.A. Sur les monogallates lanthanidiques LnGaO3. Comptes Rendus des Seances de l’Academie des Sciences, Serie // Sciences Chimiques. 1969. № 268. P. 1050–1053.
Geller S., Curlander P. J., Ruse G. F. Perovskitelike rare earth gallium oxides prepared at atmospheric pressure // Materials Research Bulletin. 1974. № 9. P. 637–644.
Портной К.И., Тимофеева Н.И. Кислород-ные соединения редкоземельных элементов; под ред. К.И. Портного. М.: Металлургия, 1996. 65 с.
Baran E.J. Structural chemistry and physicochemical properties of perovskite-like materials // Cat.Today. 1990. V. 8. P.151.
Пат. 2663736 Российская Федерация, МПК C 01 F 17/00, C 01 G 15/00. Способ получения галлата лантана LaGaO3 / Новоженов В. А. [и др.]; патентообладатель фед. гос. бюджетное образоват. учреждение высшего проф. образования «Алтайский государственный университет» № 2016126014 ; заявл. 16.05.2018 ; опубл. 09.08.2018, Бюл. № 22. 7 с.
Пат. 2721700 Российская Федерация, МПК C 01 B 13/36, C 01 F 17/00, C 01 G 15/00. Способ получения галлатов неодима NdGaO3, Nd5Ga3O12 и Nd4Ga2O9 / Новоженов В.А., Белова О.В.; патентообладатель фед. гос. бюджетное образоват. учреждение высшего проф. образования «Алтайский государственный университет» № 2019126486; заявл. 20.08.2019; опубл. 21.05.2020, Бюл. № 15. 10 с.
Dieke G,H. Spectra and energy levels of rare earth in crystals. N.Y. Interscience Publ., 1968. 457 p.
Шилов С.М. Люминесцентно-спектральные свойства соединений европия (III) в нанопористых носителях // Известия Российского гос. пед. ун. им. А. И. Герцена. 2008. С. 62–74.
Каплянский А.А., Кулинкин А.Б., Куцен-ко А.Б., Феофилов С.П., Захарченя Р.И., Василев-ская Т.Н. Оптические спектры трехзарядных ред-коземельных ионов в поликристаллическом корунде // Физика твердого тела. 1998. № 8. С. 1442–1449.
Уклеина И.Ю. Оксифториды иттрия и РЗЭ: синтез, люминесценция и оптика : дис. … канд. хим. наук. Ставрополь, 2005. 158 с.
Rakov N., Guimaraes R.B., Lozano W.B., Maciel G.S. // J. Appl. Phys. 2013. V. 114. № 4. P. 043517.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2022 Vladimir A. Novozhenov, Vladimir P. Smagin, AnastasiyaB. Roshkolaeva, Natalea E. Strucheva, Lina V. Zatonskaya
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.