Люмінесценція оксиду ітрію, спричинена рентгенівським опроміненням
Анотація
Наведено результати експериментальних досліджень світлового випромінювання кераміки Y2O3, спричиненого рентгенівським випромінюванням з енергією до 50 кеВ. Зразки виготовлялися з комерційного нанопорошку Y2O3 методом пресування та подальшого спікання в атмосфері повітря за різних температур від 1300 до 1500°С. Деякі зразки, спечені за температури 1500°С, додатково відпалювалися за температури 1000°С протягом 10 годин. Рентгеноструктурні дослідження всіх зразків не виявили відмінностей у кристалічній структурі, які могли бути пов'язані з температурною обробкою під час спікання та відпалу. Спектри світлового випромінювання в діапазоні 250-750 нм показують наявність випромінювання від електронних переходів YO структур на тлі люмінесценції оксиду тривалентного ітрію. Наявність такого випромінювання було зафіксовано і для порошку, що дозволяє зробити висновок щодо виникнення цих структур на поверхні кристалітів у процесі виробництва. Зі зростанням температури спікання зразка інтенсивність оптичного випромінювання зростала. Виявлено суттєву відмінність впливу як температури, так і часу спікання (відпалу) на інтенсивність люмінесценції та свічення оксидів ітрію. Інтенсивність люмінесцентної смуги, яка пов'язується із самозахопленим екситоном, зі зростанням теплового вкладу зростала (для оцінки вкладу ми в роботі запровадили параметр, що дорівнює добутку температури на час теплового діяння). Зростання інтенсивності випромінювань у другій, третій четвертій і п'ятій системах ліній (особливо для системи ліній з максимумом λ=573,5 нм) помітно перевищувало таке для само захопленого екситону. Отримані нами експериментальні результати щодо другої, четвертої та п'ятої систем ліній, які добре збігаються молекулярними лініями YO, дозволяють припустити, що теплова обробка зразків кераміки, спеченої з пресованого порошку Y2O3, призводить до збільшення YO структур на поверхні кристалітів.
Завантаження
Посилання
M.I. Alymov, V.S. Shustov, A.S. Ustuhin, E.V. Evstratov, Composites and Nanostructures, 3, 5 (2012), http://www.issp.ac.ru/journal/composites/2012/CN_03_2012.pdf (in Russsian).
X. J. Song, H. Z. Cui, L. L. Cao, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 26, 1878 (2016), https://doi.org/10.1016/S1003-6326(16)64265-6
V.H. Mudavakkat, V.V. Atuchin, V.N. Kruchinin, A. Kayani, C.V. Ramana, Optical Materials, 34, 893 (2012), https://doi.org/10.1016/j.optmat.2011.11.027
R. Srinivasan, N.R. Yogamalar, J. Elanchezhiyan, R.J. Joseyphus, A.C. Bose, Journal of Alloys and Compounds, 496, 472 (2010), https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2010.02.083
L. Mariscal-Becerra, R. Vázquez-Arreguín, U. Balderas, S. Carmona-Téllez, H. Murrieta Sánchez, and C. Falcony, Journal of Applied Physics, 121, 125111-1 (2017); https://doi.org/10.1063/1.4979209
W. Wang, P. Zhu, Optics Express, 26, 34820 (2018), https://doi.org/10.1364/OE.26.034820
A. Ikesue, Y. L. Aung, T. Taira, T. Kamimura, and K. Yoshida, Ann. Rev. Mater. Res. 36, 397 (2006), https://doi.org/10.1146/annurev.matsci.36.011205.152926
V. V. Osipov, V. A. Shitov, R. N. Maksimov, V. I. Solomonov, K. E. Luk’yashin, and A. N. Orlov, Photonics, 12, 318 (2018). https://doi.org/10.22184/1993-7296.2018.71.3.318.334
9. V. V. Osipov, A. V. Ishchenko, V. A. Shitov, R. N. Maksimov, K. E. Lukyashin, V. V. Platonov, A. N. Orlov, S. N. Osipov, V. V. Yagodin, L. V. Viktorov, and B. V. Shulgin, Opt. Mater. 71, 98 (2017), https://doi.org/10.1016/j.optmat.2016.05.016
A. Bernard and R. Gravina, The Astrophysical Journal Supplement Series, 44, 223 (1980).
M. Singh and J. P. Chaturvedi, Astrophysics and Space Science, 135, 1 (1987).
V. V. Osipov, A. V. Rasuleva, and V. I. Solomonov, Optics and Spectroscopy 105, pp. 524–530 (2008), https://doi.org/10.1134/S0030400X08100068
O. Kalantaryan, V. Zhurenko, S. Kononenko, R. Skiba, V. Chishkala and M. Azarenkov, in: 2020 IEEE 10th International Conference Nanomaterials: Applications & Properties (NAP), 2020, pp. 01NP03-1-01NP03-5, https://doi.org/10.1109/NAP51477.2020.9309672
O. Kalantaryan, S. Kononenko, E. Barannik, V. Zhurenko and V. Chishkala, in: 2021 IEEE 11th International Conference Nanomaterials: Applications & Properties (NAP), 2021, pp. 1-4, https://doi.org/10.1109/NAP51885.2021.9568608
Joanna R. Groza, NanoStmchmd Materials, 12, 987 (1999), https://doi.org/10.1016/S0965-9773(99)00284-6
A. Lushchik, M. Kirm, Ch. Lushchik, I. Martinson, G. Zimmerer Journal of Luminescence, 87, 232 (2000), https://doi.org/10.1016/S0022-2313(99)00271-9
K.P. Huber, G. Herzberg, Molecular spectra and molecular structure, IV. Constants of diatomic molecules, vol. 4 (Springer Science+Business Media, New York, 1979), рр. 19-24.
Авторське право (c) 2021 С. Кононенко, О. Калантар’ян, В. Журенко, В. Чішкала, С. Литовченко
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
