Фотолюминесценция сульфида стронция, активированного редкоземельными элементами

• Автор: Съестнова, Вера Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 200 c. : ил

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
§ I. Кристаллическое строение и центры собственного
свечения щелочноземельных сульфидов
§ 2. Краткая характеристика спектроскопических
свойств редкоземельных элементов
§ 3. Влияние кристаллического поля на энергетические уровни редкоземельных ионов
§ 4. Люминесцентные свойства свободных редкоземельных ионов и ионов РЗЭ, входящих в состав
люминофоров
,, .а/ Люминесцентные свойства ионов церия
и европия
б/ Люминесцентные свойства ионов самария....28 в/ Люминесцентные свойства люминофоров,
активированных ионами празеодима
г/ Люминесцентные свойства соединений,
содержащих ионы тербия
д/ Люминесцентные свойства соединений,
содержащих диспрозий
е/ Люминесцентные свойства соединений,
содержащих ионы тулия
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКА
ИССЛЕДОВАНИЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ СВОЙСТВ СУЛЬФИДА
СТРОНЦИЯ, АКТИВИРОВАННОГО РЗЭ
§ I. Объекты исследования
§ 2. Экспериментальные установки
§ 3. Методика исследования сульфида стронция
а/ Методика измерения спектров свечения
люминесценции
б/ Методика измерения спектров возбуждения
стационарной люминесценции
в/ Измерение спектров термовысвечивания
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ СВОЙСТВ 6г$ ,
АКТИВИРОВАННОГО РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
§ I. Люминесцентные свойства , активированного
церием и европием
а/ Свечение ионов Се. и Ец в сульфиде стронция...60 б/ Центры собственного свечения сульфида
стронция, активированного Се и Ей
§ 2. Влияние компенсирующей примеси на люминесценцию
5г5-3т
а/ Излучательные | -(-переходы в ионах бгп^в
матрице
б/ Собственное свечение £>г£ при активации
самарием
§ 3. Люминесцентные свойства сульфида стронция,
активированного Рг, ТЬ , Т)у иТт
а/ Свечение ионов Рг ,ТЬ ,Эу иТтв
сульфиде стронция
б/ Влияние активаторов на собственное
свечение £>г£
§ 4. Структура спектров диффузного отражения $г$ ,
активированного редкоземельными элементами
§ 5. Центры захвата в сульфиде стронция, активированном редкоземельными элементами
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕКристаллофосфоры на основе щелочноземельных сульфидов в настоящее время широко используются в науке и технике. Они применяются в качестве спектральных преобразователей оптического излучения и катодолюминофоров III. На основеСсб-иSrЕ-электролюми-форов созданы матричные дисплейные экраны. Широким практическим применением вызван интерес к редкоземельным активаторам. Так введение в сульфид кальция редкоземельных элементов делает его эффективным катодолюминофором, что позволяет использовать его в катодолучевых трубках и в цветных телевизорах. Кроме того, редкоземельные элементы широко применяются при создании лазерных кристаллов.
Широкое использование сульфида стронция требует детального изучения центров свечения и захвата, механизма возбуждения люминесценции. Такое исследование стало возможным в последние годы в связи с разработкой метода получения сульфидов высокой степени фазовой чистоты /до 98-99%/ путем восстановления сульфида в токе водорода [2]. Широкое применение щелочноземельных сульфидов ставит задачу исследования зависимости люминесцентных свойств фосфоров от условий синтеза, наличия плавня для возможности синтеза фосфоров с заданными спектральными характеристиками.
Однако, люминесцентные свойства сульфида стронция, активированного редкоземельными элементами, изучены еще недостаточно, что в частности связано с тем, что большинство работ, посвященных исследованию этих люминофоров, было проведено на ленардов-ских образцах с низкой степенью фазовой чистоты. Возможность внедрения редкоземельных элементов в качестве активатора как в трехвалентном, так и в двухвалентном состоянии ставит вопрос о валентности редкоземельных активаторов в сульфиде стронция, участвующих в процессе люминесценции. Кроме того, в редкоземесамарий - в виде нитрата 5тИ>а) ■ 6 Н^О, европий - в виде £«а0ь ,
празеодим - в виде Рг^ОД^Я^О, тербий - в виде ТЬ2($0Д. 8Нг0 ♦ диспрозий - в виде ])уС?ь-бИ20 , тулий - в виде Тт2(б ОД * 8 Н а О Активаторное соединение и основание смешивались и помещались в кварцевый тигель, закрытый притертой крышкой. Затем тигель ставился на дно кварцевой пробирки, и смесь подвергалась прокалке двумя способами с использованием или без использования плавня ЛШ
Первый способ прокалки заключался в том, что на дно кварцевой пробирки вместе с тиглем помещалась сера и пробирка закрывалась другой пробиркой. В процессе прокалки сера испарялась и образовывался плотный кипящий слой серы, исключающий окисление кристаллофосфора.
При втором способе сера не использовалась и вокруг закрытого тигля находился атмосферный воздух. При прокалке кристалло-фосфор мог взаимодействовать с ограниченным количеством кислорода воздуха. В дальнейшем первый способ будем называть прокалкой в парах серы, а второй - прокалкой с ограниченным доступом воздуха. Температура прокалки изменялась от 900°С до П50°С, а время прокалки от 15 мин. до 120 мин. Более детально синтез кристал-лофосфоров сульфида стронция (а также кальция и бария) описан в работе [98]. Там же убедительно показано преимущество этого метода над другими методами синтеза щелочноземельных сульфидов.
§ 2. Экспериментальные установки.
Установка для исследования фотолюминесценции.
Спектры фотолюминесценции и спектры возбуждения стационарной люминесценции измерялись на установке со скрещенными монохроматорами СФ-4 и СДЛ-І. Схема установки приведена на рис. 3. Свет от ксеноновой лампы ДКсШ-ЮОО (I) с помощью конденсорной системы (2) фокусировался на входную щель призменного монохроматора