Синтез и исследование ортоборатов иттрия и РЗЭ, активированных европием (III) для плазменных дисплеев

• Автор: Иваненко, Людмила Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1 СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ ОРТОБОРАТОВ РЗЭ И ИТТРИЯ обзор литературы

1.1.Структурные и физикохимические свойства ортоборатов РЗЭ и иттрия.

1.2.Методы синтеза ортоборатов РЗЭ и люминофоров на их основе.

1.3.Спектралыюлюминесцентпые свойства ортоборатов РЗЭ и иттрия,

активированных ионами Еи3

ГЛАВА 2 МЕТОДЫ СИНТЕЗА ОБРАЗЦОВ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ИХ СВОЙСТВ.

2.1 .Исходные вещества

2.2.Методы синтеза

2.3.Мстодики исследований.

2.3.1.Рентгенофазовый анализ
2.3.2.Измсрение ИКспектров поглощения
2.3.3.Тсрмографический анализ.
2.3.4.0пределение гранулометрического состава и исследование морфологии зерен люминофоров
2.3.5.Исследование оптических свойств.
ГЛАВА 3 СТРУКТУРНОЕ И ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ МАТРИЦ ОРТОБОРАТНЫХ ЛЮМИНОФОРОВ.
3.1.Рентгеноструктурное исследование ортоборатов иттрия и гадолиния и их твердых растворов
3.2.Исследование люминесценции ортоборатов иттрия и гадолиния, а также их твердых растворов при ВУФвозбуждепии
3.3.Исследование кинетики формирования ортобората иттриягадолиния.
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ И ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ СВОЙСТВ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ В СИСТЕМАХ УВЕиВ. 0сШО3ЕиВ И УВОгСсШЕиВ ПРИ ВУФВОЗБУЖДЕИИИ.
4.1.Исследование твердых растворов в системах УВЕиВ, Сс1ВЕиВи УВСс1ВЕиВ методами РФА и ИКспектроскопии.
4.2.Исследование люминесцентных свойств твердых растворов в системах УВЕиВ. Сс1ВЕиВ и УВС1ВЕиВ при ВУФвозбуждении
ГЛАВА 5 ВЛИЯНИЕ СПОСОБА СИНТЕЗА НА МОРФОЛОГИЧЕСКУЮ СТРУКТУРУ И ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА УСс1ВЕи ПРИ ВУФВОЗБУЖДЕНИИ
5.1.Исследование морфологической структуры и механизма формирования люминофора У,СбВЕи при спекании У,Сс13Еи с Н3В.
5.2.Исследованис морфологической структуры и механизма формирования люминофора У,Сс1ВЕи в присутствии минерализатора.
5.3.Исследование морфологической структуры и механизма формирования
люминофора У,0с1ВО3Еи методом горения
ЛИТЕРАТУРА


Несмотря на наличие большого гистерезиса 0С, взаимные переходы метастабильных форм не являются замораживаемыми . По структуре высокотемпературная триклинная модификация НЫсШОз ближе к высокотемпературной форме Н8тВОз . В особых условиях триклинные модификации были получены также и для ортоборатов Ей, вб, ТЬ, Оу . Параметры элементарных ячеек кристаллов триклинных ортоборатов приведены в . Ортобораты Бш и Ей составляют вторую группу. У 8тВОз обнаружены три модификации низкотемпературная Ь8тВОзустойчивая от комнатной температуры до С, высокотемпературная фатеритовая от С до С и так называемая Н8тВОзвыше С . При быстром охлаждении высокотемпературной фатеритовой модификации она не переходит в устойчивую Е8тВОз, а превращается в низкотемпературную метастабильную фатеритовую модификацию при 0С. Обратный переход совершается при 0С . С является Ь8шВОз . ЭтОв, составляющих вместе трехмерный каркас. Полиэдры БтОи, связаны в цепочки, причем каждый полиэдр в цепи связан с одним соседом общим ребром, а с другим общей вершиной. Две цепочки полиэдров связываются одна с другой через ребра в грани, образуя гофрированные ленты . Ортоборат европия аналогично БшВОз, при низкотемпературных условиях синтеза образуется в форме Ь5тВОз, а выше 8С существует в высокотемпературной фатеритовой форме8. Переход высокотемпературной фатеритовой формы в метастабильную низкотемпературную происходит при 1 С 8. Достижение стабильной равновесной формы в этом случае требует длительного отжига при соответствующей температуре. Согласно недавним исследованиям , структура ЬЕиВОз триклинная, пространственная группа Р1, параметры элементарной ячейки а6,8, Ь6,7Л, с6,0А, а7,, р 8,, у,. Трехмерный каркас построен из гофрированных полиэдров ЕиО. Межатомное расстояние ЕиО изменяется от 2,2Л до 2,6Л для Еи1 и от 2,4А до 2,4А для Еи2. Атомы бора расположены в ВОзтрсугольниках. По данным люминесцентного анализа , в ЬЕиВОз ионы европия находятся в двух кристаллографических позициях, между которыми при температуре жидкого азота наблюдается передача энергии. Образующие третью группу ортобораты от гадолиния до иттербия, а также иттрия при низких температурах синтеза кристаллизуются в низкотемпературной фатеритовой модификации, а при высоких температурах синтсзав высокотемпературной . Переход одной модификации в другую для ортоборатов РЗЭ сопровождается большим температурным гистерезисом . РЗЭ характеризуется следующими значениями температур полиморфных переходов Сс1ВОз7, 8С ЭуВОз9, 7С, НоВОз, 6С ЕгВЮ, 2С ТтВО3Ю, 4С УЬВОзЮ, 7С и ЬиВОз метастабильпая модификация, 8С. УВОз отмечено два фазовых переходапри С и 0С 8. Они характеризуются значительным температурным и временным гистерезисом. Более поздние исследования лишь уточняли или дополняли эти результаты. Так по данным , лишь после суточной выдержки при комнатной температуре синтезированный при 0С ортоборат иттрия полностью переходит в низкотемпературную модификацию. Возможный механизм фазового перехода обсуждается в работе на примере УЬВОз. В работе 3 изучено поведение низкотемпературной формы СсШОз в интервале температур С. С, связан с изменением тетраэдрической позиции атомов бора на тригональную. Как в случае с УЬВОз , переход к высокотемпературной модификации Сс1ВОз сопровождается растяжением элементарной ячейки вдоль оси а и сжатием в направлении с. По другим данным , низкотемпературная фатеритовая модификация вбВОз ромбическая пространственная группа Я а6,А, с,бА переходит уже при 6С в высокотемпературную форму НСВОз, имеющую структуру кальцита с пространственной группой Р6зттс а4,А, с8,2А. Обратный переход наблюдается при 6С. Значительный температурный гистерезис авторы объясняют структурной перестройкой боратных групп, состоящих из боркислородных тетраэдров В5 циклических элементов В3О99 в ЮбВОз к ВО33 в НСсШОз. Для разработки научно обоснованных методов синтеза люминофора красного цвега свечения на основе У,Сс1ВОзЕи прежде всего необходимы надежные данные по фазовым превращениям твердых растворов У,Сс1ВОз при повышенных температурах. Однако такие данные в литературе отсутствуют.