Recientemente, el Departamento de Láser Avanzado y Materiales Funcionales Optoelectrónicos del Instituto de Óptica y Maquinaria de Precisión de Shanghai (SIPM) de la Academia China de Ciencias (CAS) ha investigado el mecanismo de los cambios espectrales de luminiscencia del Eu2+ en borato de bario. vidrio mediante resonancia paramagnética electrónica (EPR), y los resultados de la investigación relacionada se resumen en el artículo "Resonancia paramagnética electrónica y propiedades de luminiscencia del Eu2+ en vidrio de borato de bario". Los resultados de la investigación se publicaron en Ceramics?International con el título "Propiedades de luminiscencia y resonancia paramagnética electrónica del Eu2+ en vidrios de borato de bario con oxifluoruro".
Los vidrios de borato de metales alcalinos se utilizan a menudo como sustratos luminiscentes para iones de tierras raras debido a su alta transparencia y buena solubilidad de las tierras raras. Eu2+ es un ion luminiscente común de tierras raras y generalmente está dopado como ion activador en materiales de sustrato como vidrios y fósforos. El nivel de energía 5d de la capa exterior de Eu2+ es susceptible a la influencia del entorno externo para producir una división del nivel de energía, lo que conduce a una generación de longitud de onda de luminiscencia del 5d{ {4}}f salto de Eu2+. salto del cambio de longitud de onda de luminiscencia. Como resultado, Eu2+ puede emitir luz que va del violeta al rojo dependiendo del material del sustrato, lo que hace que los materiales dopados con Eu2+ sean muy versátiles.
El espectro de resonancia paramagnética electrónica (EPR) de Eu2+ se caracteriza por un espectro en forma de "U", por lo que EPR se puede utilizar para detectar la presencia de Eu2+ y el entorno del campo de coordinación alrededor. UE2+. En este estudio, se analizó el efecto de los componentes de vidrio sobre la intensidad del campo del ligando alrededor de Eu2+ investigando los cambios de los picos de señal EPR característicos de Eu2+ en muestras de vidrio de borato de bario.
El vidrio de borato de bario dopado con Eu2+ se preparó en una atmósfera de CO2 y se investigó el mecanismo del cambio espectral de fluorescencia de Eu2+. Se encuentra que el aumento del contenido de bario en el vidrio conduce a la mejora de la intensidad del campo de coordinación alrededor de los iones Eu2+ y al aumento del nivel de energía 5d de división de Eu2+, que provoca el corrimiento al rojo de los espectros de emisión. La introducción de flúor en el vidrio provoca una disminución en la fuerza del campo de coordinación alrededor del ion Eu2+, lo que suprime el desplazamiento hacia el rojo del espectro de emisión. Mientras tanto, se encuentra que el aumento de la concentración de Eu2+ también provoca el corrimiento al rojo del espectro de emisión, que se atribuye al efecto de la expansión de la nube de electrones en el nivel de energía 5d, lo que lleva al desplazamiento hacia abajo del centro. del nivel de energía 5d. Este estudio explica sistemáticamente los dos mecanismos que causan el cambio de longitud de onda de la luminiscencia del Eu2+ y descubre que los iones de fluoruro pueden proporcionar al centro de luminiscencia un entorno de coordinación de campo bajo con el vecino cercano, sobre la base del cual el estudio puede guiar la Ajuste del color de luminiscencia de vidrio dopado con Eu2+, fósforo y otros materiales.
La investigación relacionada fue apoyada por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China.
Fig. 1 (a) Esquema de desplazamiento al rojo de los espectros de emisión de BOxE10 y (b) muestras de vidrio BFxE10
Fig. 2 Diagramas esquemáticos desplazados al rojo de los espectros de emisión de muestras de vidrio BO20Ey y BF20Ey
