Estrutura cristalina do composto. Crédito:Yana Baklanova (co-autora do estudo de pesquisa)
Químicos e físicos da Universidade Federal de Ural e do Instituto de Química de Sólidos da Filial Ural da Academia Russa de Ciências sintetizaram um novo composto que pode ser usado para converter a radiação UV em luz visível e alterar a faixa de radiação do laser. O trabalho foi publicado no Journal of Luminescence .
Os autores do artigo trabalharam com compostos contendo lítio com estrutura granada. A fórmula química de tais composições é Li x La 3 M 2 O 12 , onde M é zircônio, nióbio, lata, telúrio, háfnio, ou tântalo ex é igual a três a sete. Várias publicações sobre materiais baseados nesses sistemas foram publicadas recentemente. Contudo, suas propriedades ópticas permaneceram pouco estudadas.
De publicações anteriores, os químicos sabiam que muitos compostos de háfnio tinham foto-, Raio X-, e radioluminescência. Assim, hafnium granada Ca dopado com cério 3 Hf 2 SiAlO 12 o fósforo mostra uma ampla emissão de ciano sob excitação de 400 nm (na fronteira entre a radiação visível e UV). Os autores do trabalho decidiram sintetizar granada de háfnio dopada com cério contendo lítio (Li 7 La 3 Hf 2 O 12 :Ce 3 + ) para obter mais uma composição que emite no espectro visível.
Depois de sintetizar os compostos necessários, os químicos estudaram suas propriedades. Usando difração de raios-X, eles determinaram as características estruturais do composto. Eles estudaram sua microestrutura usando microscopia eletrônica de varredura. Para determinar a relação entre reflexão, espectros de excitação e luminescência na concentração de dopante e temperatura, os químicos realizaram uma análise complexa de espectroscopia óptica. Eles encontraram uma correlação entre bandas de emissão separadas e centros F +.
"Após análise detalhada de todas as características obtidas e usando espectroscopia EPR, conseguimos comprovar que o aumento da concentração de cério levou à redução da intensidade de fotoluminescência associada a centros de luminescência intrínseca em Li7La3Hf2O12 representados por excitons (quasipartículas como estados ligados de elétron e buraco) em nós de rede cristalina regulares (Hf-O), "disse Yana Baklanova, um co-autor do artigo, e associado científico sênior do Instituto de Química de Sólidos de Ural Branch da Academia Russa de Ciências.
O composto, com outros dopantes, pode ser usado na fabricação de dispositivos médicos e ópticos e sistemas de monitoramento,
"Todos 7 La 3 Hf 2 O 12 composto dopado com európio e neodímio ou hólmio (Eu 3
+
e Nd 3
+
/ Ho 3
+
) pode ser usado para converter a radiação UV na faixa espectral visível e a radiação laser monocromática na faixa infravermelha com faixa espectral de ondas curtas e infravermelho médio. A radiação IR é amplamente utilizada na medicina, vários sistemas ópticos, e também para análise de poluição do ar, "concluiu Alexey Ishchenko, um co-autor do artigo, professor assistente e associado científico sênior da Universidade Federal de Ural.
