Новые функциональные материалы с каскадной люминесценцией в ИК диапазоне: синтез, кристаллохимический дизайн, спектроскопия

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 16-13-10111

НазваниеНовые функциональные материалы с каскадной люминесценцией в ИК диапазоне: синтез, кристаллохимический дизайн, спектроскопия

Руководитель Зубков Владимир Георгиевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук , Свердловская обл

Конкурс №13 - Конкурс 2016 года на получение грантов по приоритетному направлению деятельности РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-601 - Химия новых неорганических функциональных и наноразмерных материалов

Ключевые слова Германаты, оптические среды, редкоземельные элементы, люминесценция, спектроскопия, инфракрасный диапазон

Код ГРНТИ29.31.23

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект направлен на создание новых функциональных материалов для оптоэлектронных систем среднего (2.5 – 5.0 мкм) ИК диапазона, разработку научных основ их получения и установление основных закономерностей формирования функциональных свойств этих материалов. Конкретной задачей исследований является создание новой группы люминесцентных материалов на основе соединений со структурой апатита - ARE9(GeO4)6O2, граната – (Sr,Ca)3RE2Ge3O12, где A = Li, Na, K, RE = La, Ce, Pr, Nd, циклогерманатов – Sr3RE2Ge6O18, RE = РЗЭ или Y. Все соединения имеют островной мотив строения и относятся к материалам с зауженным фононным спектром с предельной частотой полносимметричных колебаний менее 800 см-1. В предлагаемом проекте усилия коллектива будут сфокусированы на разработке методик синтеза фаз, изучении морфологии, структуры и кристаллохимии синтезированных фаз, процессов возбуждения и девозбуждения сенсибилизаторов и активаторов, установлении механизмов люминесценции в оптическом (0.4 – 0.7 мкм) и ИК диапазонах (0.7 – 5 мкм). Важнейшим элементом исследований является оптимизация соотношения сенсибилизаторов (Nd, Yb) и активаторов (Ho, Er, Eu, Sm, Pr) с целью получения материалов с максимальной эмиссией в диапазоне 0.85 – 5 мкм при возбуждении излучением диодных лазеров с длинами волн 0.8 и 0.98 мкм

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Чуфаров А.Ю., Липина О.А., Сурат Л.Л., Мелкозерова М.А., Бакланова Я.В., Еняшин А.Н., Тютюнник А.П., Келлерман Д.Г., Зубков В.Г. Structure, magnetic and optical properties of Sr3RE2(Ge3O9)2 cyclogermantes (RE = La-Gd) CrystEngComm, Royal Society of Chemistry, V. 20, p. 2404-2412 (год публикации - 2018)
10.1039/c8ce00005k

2. Бакланова Я.В., Липина О.А., Еняшин А.Н., Сурат Л.Л., Тютюнник А.П., Таракина Н.В., Доминик Фортес А., Чуфаров А.Ю., Горбатов Е.В., Зубков В.Г. : Nd3+, Ho3+-codoped apatite related NaLa9(GeO4)6O2 phosphors for the near- and middle infrared region Dalton Transaction, Royal Society of Chemistry, V. 47, p. 14041-14051 (год публикации - 2018)
10.1039/c8dt02716a

3. Чуфаров А.Ю., Тютюнник А.П., Сурат Л.Л., Липина О.А., Зубков В.Г. Кристаллическая структура BaRE2Ge3O10 и BaRE2Ge4O13 Тезисы докладов IX Национальной кристаллохимической конференции, 3 - 8 июня 2018г., г. Суздаль, стр. 205 (год публикации - 2018)

4. Бакланова Я.В., Липина О.А., Сурат Л.Л., Тютюнник А.П., Чуфаров А.Ю., Горбатов Е.В., Зубков В.Г. Relationship between the structural characteristics and photoluminescence properties of (Ca, Ba)Y2-xEuxGe3O10 phosphors Book of abstracts the 5th International Conference on the Physics of Optical Materials and Devices, ICOM-2018, Igalo, Montenegro, 27-31 August 2018, стр. 187 (год публикации - 2018)

5. Липина О.А., Бакланова Я.В., Сурат Л.Л., Мелкозерова М.А., Максимова Л.Г., Тютюнник А.П., Чуфаров А.Ю., Горбатов Е.В., Зубков В.Г. Nd3+/Ho3+-codoped germanates for near-infrared laser applications Book of abstracts the 5th International Conference on the Physics of Optical Materials and Devices, ICOM-2018, Igalo, Montenegro, 27-31 August 2018, стр. 70 (год публикации - 2018)

6. Липина О.А., Сурат Л.Л., Бакланова Я.В., Горбатов Е.В., Чуфаров А.Ю., Тютюнник А.П., Зубков В.Г. Upconversion luminescence in BaYb2-xErxGe3O10 (x = 0.1-0.3) trigermanates Book of abstracts XVII International Feofilov Symposium on spectroscopy of crystals doped with rare earth and transition metal ions, 24-27 September 2018, Ekaterinburg, Russia., стр. 152-153 (год публикации - 2018)

7. Липина О.А., Сурат Л.Л., Леонидов И.И., Тютюнник А.П., Зубков В.Г. Synthesis, crystal structure and luminescence properties of Eu3+-doped MLa9(GeO4)6O2 (M=K, Li) germanates Book of abstracts 1st Symposium on Advanced Photonic Materials (APM 2016), 27 June–01 July 2016, Saint-Petersburg, Russia, 89 – 90 (год публикации - 2016)

8. Бакланова Я.В.,Еняшин А.Н., Максимова Л.Г., Тютюнник А.П., Чуфаров А.Ю., Гобатов Е.В., Бакланова И.В., Зубков В.Г. Sensitized IR luminescence in Ca3Y2Ge3O12: Nd3+, Ho3+ under 808 nm laser excitation Ceramics International (год публикации - 2018)

9. Бакланова Я.В., Липина О.А., Еняшин А.Н., Бакланова И.В., Тютюнник А.П., Сурат Л.Л., Чуфаров А.Ю., Зубков В.Г. Electronic structure and optical proporties of ALa9-xEux(GeO4)6O2 (A=Li, Na, K, Rb, Cs, La1/3; x=0.07) Journal of Alloys and Compounds, 727 (2017) 390-397 (год публикации - 2017)
10.1016/j.jalcom.2017.08.144

10. Липина О.А.,Мелкозерова М.А., Чуфаров А.Ю., Тютюнник А.П., Бакланова Я.В., Сурат Л.Л., Зубков В.Г. Infrared luminescence in Sr3La2-xNdx(Ge3O9)2:Ho3+ Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение; программа и материалы 16-й Международной научной конференции - школы. Издательство Мордовского университета, Саранск, 137 (год публикации - 2017)

11. Липина О.А., Сурат Л.Л., Чуфаров А.Ю., Тютюнник А.П., Еняшин А.Н., Зубков В.Г. Кристаллическая структура и оптические свойства KLa9-xEux(GeO4)6O2 (x=0–2) Сборник трудов Всероссийской конференции «Химия твердого тела и функциональные материалы – 2016», XI семинара «Термодинамика и материаловедение», 20–23 сентября 2016, Екатеринбург, 209 (год публикации - 2016)

12. Мелкозерова М.А., Липина О.А., Бакланова Я.В. Л., Тютюнник А.П., Зубков В.Г. Synthesis of new Sr3RE2(Ge3O9)2 (RE = La, Y) cyclogermanates by liquid-phase precursor methods Journal of Physics and Chemistry of Solids (год публикации - 2017)

13. Барыкина Ю.А.,Медведева Н.И., Зубков В.Г., Келлерман Д.Г. Luminescence of VO43− centers in LiMgPO4 and LiMgVO4. Effect of [PO4]3−/[VO4]3− substitution on the structure and optical properties Journal of Alloys and Compounds (год публикации - 2017)

14. Липина О.А., Бакланова Я.В., Мелкозерова М.А., Сурат Л.Л., Чуфаров А.Ю., Тютюнник А.П.,Зубков В.Г. Near-infrared emission and energy transfer mechanism in Sr3La2(Ge3O9)2 : Nd3+, Ho3+ Centro Fermi, Roma, Italy, Program and Abstracts of 7th international Workshop "Photoluminescence in Rare Earths: Photonic Materials and Devices" - PRE'17", November 30 - December 2, 2017 Roma, Italy, P.101 (год публикации - 2017)

15. Липина О.А., Сурат Л.Л., Тютюнник А.П., Еняшин А.Н., Чуфаров А.Ю., Зубков В.Г. Structure and optical properties of KLa9(GeO4)6O2 and KLa8.37Eu0.63(GeO4)6O2 Chemical Physics Letters, 667, 9 - 14 (год публикации - 2017)
10.1016/j.cplett.2016.11.021

16. Мелкозерова М.А., Бакланова Я.В., Липина О.А., Чуфаров А.Ю., Тютюнник А.П., Зубков В.Г. Новый люминофор ИК-диапазона на основе германата Sr3La2(Ge3O9)2:Nd3+, Ho3+ Физика твердого тела, 60 (2018) 358 - 362 (год публикации - 2018)

Публикации