СПЕКТРАЛЬНЫЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЕВРОПИЙ-ГАЛЛИЕВОГО ГРАНАТА
Особое внимание исследователей к сложным оксидам металлов со структурой граната связано с их широким применением в химической промышленности, микро- и оптоэлектронике. Редкоземельные гранаты состава Ln3M5O12, где M это Ga, Al или Fe, применяются в твердотельных лазерах, микроволновых и ультразвуковы...
Saved in:
| Main Authors: | , , , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова
2024-10-01
|
| Series: | Ползуновский вестник |
| Online Access: | http://ojs.altstu.ru/index.php/PolzVest/article/view/690 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1832543775533039616 |
|---|---|
| author | Анастасия Борисовна Рошколаева Владимир Антонович Новоженов Владимир Петрович Смагин Игорь Александрович Шмаков Лина Викторовна Затонская Наталья Егоровна Стручева Ольга Владимировна Белова |
| author_facet | Анастасия Борисовна Рошколаева Владимир Антонович Новоженов Владимир Петрович Смагин Игорь Александрович Шмаков Лина Викторовна Затонская Наталья Егоровна Стручева Ольга Владимировна Белова |
| author_sort | Анастасия Борисовна Рошколаева |
| collection | DOAJ |
| description | Особое внимание исследователей к сложным оксидам металлов со структурой граната связано с их широким применением в химической промышленности, микро- и оптоэлектронике. Редкоземельные гранаты состава Ln3M5O12, где M это Ga, Al или Fe, применяются в твердотельных лазерах, микроволновых и ультразвуковых устройствах, оптических датчиках давления, а также для производства различных типов керамики, катализаторов, радио- и антикоррозийных защитных покрытий и для некоторых переделов в металлургической и химической промышленности. Синтез галлатов лантаноидов является сложным многостадийным процессом при проведении которого применяются высокие температуры, механическая активация реагентов, а также неоднократный размол продуктов с последующим многократным отжигом. Существующие технологии совершенствуются, однако их температурные характеристики остаются неизменно высокими. Авторами данной работы смешанный оксид европия и галлия синтезирован методом соосаждения из водных растворов нитратов европия и галлия при мольном соотношении солей 3 : 5, а также из составов, содержащих избыток соли галлия, с последующим отжигом при температуре 800 °С в течение 24 часов. Выявлены технологические опасности, связанные с летучестью соединений галлия, и показаны пути их устранения. Состав и структура продукта синтеза установлены методами химического и рентгенофазового анализа (РФА). Определены параметры кристаллической решетки, равные: a = b = c = 1,2403 нм, истинная плотность 6,678 ± 0,006 г/см3, активное и реактивное электрическое сопротивление в интервале температур (25–150) °С при изменении частоты электрического тока от 50 Гц до 200 кГц. На основании изменения электрических характеристик сделано заключение о полупроводниковых свойствах синтезированного соединения, которое нашло подтверждение при изучении его люминесценции. Люминесценция Eu3Ga5O12 связана с 5D0,1 → 7Fj электронными переходами в ионах Eu3+. Возбуждение люминесценции происходит в полосы поглощения Eu3+, а также в результате их взаимодействия с компонентами матрицы. Кроме того, зарегистрирована широкая полоса люминесценции с максимумом в области 450 нм, связанная с рекомбинационными процессами на уровнях дефектов структуры Eu3Ga5O12 после возбуждения в результате межзонного перехода электронов в галлате европия. |
| format | Article |
| id | doaj-art-67ea19a674984b0abd380bb02916e591 |
| institution | Kabale University |
| issn | 2072-8921 |
| language | English |
| publishDate | 2024-10-01 |
| publisher | Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова |
| record_format | Article |
| series | Ползуновский вестник |
| spelling | doaj-art-67ea19a674984b0abd380bb02916e5912025-02-03T11:32:59ZengАлтайский государственный технический университет им. И.И. ПолзуноваПолзуновский вестник2072-89212024-10-01321322210.25712/ASTU.2072-8921.2024.03.031690СПЕКТРАЛЬНЫЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЕВРОПИЙ-ГАЛЛИЕВОГО ГРАНАТААнастасия Борисовна Рошколаева0https://orcid.org/0000-0002-2851-1529Владимир Антонович Новоженов1https://orcid.org/0000-0002-9073-5427Владимир Петрович Смагин2https://orcid.org/0000-0003-4782-6355Игорь Александрович Шмаков3https://orcid.org/0000-0003-1658-0663Лина Викторовна Затонская4https://orcid.org/0000-0002-2842-2710Наталья Егоровна Стручева5https://orcid.org/0000-0001-7507-1725Ольга Владимировна Белова6https://orcid.org/0009-0000-8037-6689Алтайский государственный университетАлтайский государственный университетАлтайский государственный университетАлтайский государственный университетАлтайский государственный университетАлтайский государственный университетАлтайский государственный университетОсобое внимание исследователей к сложным оксидам металлов со структурой граната связано с их широким применением в химической промышленности, микро- и оптоэлектронике. Редкоземельные гранаты состава Ln3M5O12, где M это Ga, Al или Fe, применяются в твердотельных лазерах, микроволновых и ультразвуковых устройствах, оптических датчиках давления, а также для производства различных типов керамики, катализаторов, радио- и антикоррозийных защитных покрытий и для некоторых переделов в металлургической и химической промышленности. Синтез галлатов лантаноидов является сложным многостадийным процессом при проведении которого применяются высокие температуры, механическая активация реагентов, а также неоднократный размол продуктов с последующим многократным отжигом. Существующие технологии совершенствуются, однако их температурные характеристики остаются неизменно высокими. Авторами данной работы смешанный оксид европия и галлия синтезирован методом соосаждения из водных растворов нитратов европия и галлия при мольном соотношении солей 3 : 5, а также из составов, содержащих избыток соли галлия, с последующим отжигом при температуре 800 °С в течение 24 часов. Выявлены технологические опасности, связанные с летучестью соединений галлия, и показаны пути их устранения. Состав и структура продукта синтеза установлены методами химического и рентгенофазового анализа (РФА). Определены параметры кристаллической решетки, равные: a = b = c = 1,2403 нм, истинная плотность 6,678 ± 0,006 г/см3, активное и реактивное электрическое сопротивление в интервале температур (25–150) °С при изменении частоты электрического тока от 50 Гц до 200 кГц. На основании изменения электрических характеристик сделано заключение о полупроводниковых свойствах синтезированного соединения, которое нашло подтверждение при изучении его люминесценции. Люминесценция Eu3Ga5O12 связана с 5D0,1 → 7Fj электронными переходами в ионах Eu3+. Возбуждение люминесценции происходит в полосы поглощения Eu3+, а также в результате их взаимодействия с компонентами матрицы. Кроме того, зарегистрирована широкая полоса люминесценции с максимумом в области 450 нм, связанная с рекомбинационными процессами на уровнях дефектов структуры Eu3Ga5O12 после возбуждения в результате межзонного перехода электронов в галлате европия.http://ojs.altstu.ru/index.php/PolzVest/article/view/690 |
| spellingShingle | Анастасия Борисовна Рошколаева Владимир Антонович Новоженов Владимир Петрович Смагин Игорь Александрович Шмаков Лина Викторовна Затонская Наталья Егоровна Стручева Ольга Владимировна Белова СПЕКТРАЛЬНЫЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЕВРОПИЙ-ГАЛЛИЕВОГО ГРАНАТА Ползуновский вестник |
| title | СПЕКТРАЛЬНЫЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЕВРОПИЙ-ГАЛЛИЕВОГО ГРАНАТА |
| title_full | СПЕКТРАЛЬНЫЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЕВРОПИЙ-ГАЛЛИЕВОГО ГРАНАТА |
| title_fullStr | СПЕКТРАЛЬНЫЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЕВРОПИЙ-ГАЛЛИЕВОГО ГРАНАТА |
| title_full_unstemmed | СПЕКТРАЛЬНЫЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЕВРОПИЙ-ГАЛЛИЕВОГО ГРАНАТА |
| title_short | СПЕКТРАЛЬНЫЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЕВРОПИЙ-ГАЛЛИЕВОГО ГРАНАТА |
| title_sort | спектральные и электрические свойства европий галлиевого граната |
| url | http://ojs.altstu.ru/index.php/PolzVest/article/view/690 |
| work_keys_str_mv | AT anastasiâborisovnaroškolaeva spektralʹnyeiélektričeskiesvojstvaevropijgallievogogranata AT vladimirantonovičnovoženov spektralʹnyeiélektričeskiesvojstvaevropijgallievogogranata AT vladimirpetrovičsmagin spektralʹnyeiélektričeskiesvojstvaevropijgallievogogranata AT igorʹaleksandrovičšmakov spektralʹnyeiélektričeskiesvojstvaevropijgallievogogranata AT linaviktorovnazatonskaâ spektralʹnyeiélektričeskiesvojstvaevropijgallievogogranata AT natalʹâegorovnastručeva spektralʹnyeiélektričeskiesvojstvaevropijgallievogogranata AT olʹgavladimirovnabelova spektralʹnyeiélektričeskiesvojstvaevropijgallievogogranata |