Distribution and Luminescent Properties of Ce3+ Ions in Nanosized Calcium Hydroxyapatite

The paper presents an analysis of the luminescent properties of Ce3+-doped calcium hydroxyapatite (Ca10(PO4)6(OH)2, HAp) nanopowders prepared by the chemical precipitation and sol-gel method. It was shown that in nanoscale HAp Ce3+ ions are strongly perturbed by surface defects and their local symmetry differs from that of Ce3+ ions in the bulk crystals. Possible origin of defects in nanosized HAp is also discussed. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3489

Distribution and Luminescent Properties of Ce3+ Ions in Nanosized Calcium Hydroxyapatite

The paper presents an analysis of the luminescent properties of Ce3+-doped calcium hydroxyapatite (Ca10(PO4)6(OH)2, HAp) nanopowders prepared by the chemical precipitation and sol-gel method. It was shown that in nanoscale HAp Ce3+ ions are strongly perturbed by surface defects and their local symmetry differs from that of Ce3+ ions in the bulk crystals. Possible origin of defects in nanosized HAp is also discussed. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3489

Synthesis of Ce3+ -doped Terbium Aluminum Garnet Phosphors from Nanostructured Oxides

The paper describes the synthesis of Ce3+ -doped terbium aluminum garnet (TAG) phosphors with the use of nanostructured oxides of aluminum and rare earths. Aluminum oxide nanoparticles were obtained by gaseous-disperse synthesis and characterized by X-ray diffraction, differential thermal analysis and scanning electron microscopy. The preparation of cerium-doped terbium oxide nanopowders and luminescent properties of the Тb3(1-x)Ce3xAl5O12 phosphors are also discussed. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3481

Влияние ионов Ce3 + на инфракрасное излучение Ca3Sc2Si3O12, активированного ионами Eu2+

Досліджено люмінесцентні властивості Ca3Sc2Si3O12, легованого іонами Eu2 + та Се3 +. Іони Eu2 + в Ca3Sc2Si3O12 демонструють випромінювання з максимумом при 840 нм, яке локалізовано в області найвищої спектральної чутливості кремнієвих ( с-Si) фотоелектричних елементів. При введенні іонів Ce3 + в кристалічну гратку в спектрі збудження інфрачервоного випромінювання Eu2 + з'являється смуга з максимумом при 445 нм (перехід 4f → 5d в Ce3 +), що вказує на наявність переносу енергії між іонами Ce3 + та Eu2 +. Це також супроводжується локальними деформаціями найближчого оточення Eu2 + та неоднорідним уширенням відповідних смуг випромінювання та збудження. Встановлено, що відносна інтенсивність смуги збудження люмінесценції Eu2 + при 360 нм (перехід 4f7 → 4f65d) зменшується зі збільшенням концентрації Ce3 +. Це незвичайне спостереження приписується фотоіонізації іонів Eu2 +, захопленню електронів на дефектах та наступною безвипромінювальної релаксацією в основний стан.Исследованы люминесцентные свойства Ca3Sc2Si3O12, активированного ионами Eu2 + и Се3 +. Ионы Eu2 + в Ca3Sc2Si3O12 демонстрируют излучение с максимумом при 840 нм, которое находится в области наибольшей спектральной чувствительности кремниевых (с-Si) фотоэлектрических элементов. При введении в решетку ионов Ce3+ в спектре возбуждения инфракрасного излучения Eu2 + появляется обусловленная переходом 4f → 5d ионов Ce3 + полоса при 445 нм, что указывает на наличие переноса энергии между Ce3 + и ионами Eu2 +. Введение ионов Ce3 + также сопровождается локальными искаже- ниями ближайшего окружения ионов Eu2 + и неоднородным уширением соответствующих полос лю- минесценции и возбуждения. Установлено, что относительная интенсивность полосы возбуждения люминесценции Eu2 + при 360 нм ( переход 4f7 → 4f65d в ионах Eu2 +) уменьшается с увеличением концентрации ионов Ce3 +. Это наблюдение приписывается фотоионизации ионов Eu2 +, захвату элек- тронов на дефектах и последующей безызлучательной релаксации в основное состояние.The luminescence properties of double-doped with Eu2 + and Ce3 + ions Ca3Sc2Si3O12 have been studied for the first time. The Eu2 + ions in Ca3Sc2Si3O12 exhibit a NIR emission with a maximum at about 840 nm, which is located in the highest spectral response region of c-Si photovoltaic solar cells. Upon the introduction of Ce 3 + ions into the lattice the Ce3 + 4f → 5d band at 445 nm appears in the excitation spectra for the Eu2 + NIR emission, indicating to the presence of energy transfer between Ce3 + and Eu2 + ions. The codoping with Ce3 + ions is also followed by local distortions of the Eu2 + environment and inhomogeneous broadening of the Eu2 +-related spectral bands. It was found that the relative intensity of the higher-energy Eu2+ 4f7 → 4f65d excitation band at 360 nm decreases with the increase of Ce3 + concentration. This unusual observation is ascribed to photoionization of Eu2 + ions, electron trapping on defects and subsequent nonradiative relaxation

Влияние ионов Ce3 + на инфракрасное излучение Ca3Sc2Si3O12, активированного ионами Eu2+

Досліджено люмінесцентні властивості Ca3Sc2Si3O12, легованого іонами Eu2 + та Се3 +. Іони Eu2 + в Ca3Sc2Si3O12 демонструють випромінювання з максимумом при 840 нм, яке локалізовано в області найвищої спектральної чутливості кремнієвих ( с-Si) фотоелектричних елементів. При введенні іонів Ce3 + в кристалічну гратку в спектрі збудження інфрачервоного випромінювання Eu2 + з'являється смуга з максимумом при 445 нм (перехід 4f → 5d в Ce3 +), що вказує на наявність переносу енергії між іонами Ce3 + та Eu2 +. Це також супроводжується локальними деформаціями найближчого оточення Eu2 + та неоднорідним уширенням відповідних смуг випромінювання та збудження. Встановлено, що відносна інтенсивність смуги збудження люмінесценції Eu2 + при 360 нм (перехід 4f7 → 4f65d) зменшується зі збільшенням концентрації Ce3 +. Це незвичайне спостереження приписується фотоіонізації іонів Eu2 +, захопленню електронів на дефектах та наступною безвипромінювальної релаксацією в основний стан.Исследованы люминесцентные свойства Ca3Sc2Si3O12, активированного ионами Eu2 + и Се3 +. Ионы Eu2 + в Ca3Sc2Si3O12 демонстрируют излучение с максимумом при 840 нм, которое находится в области наибольшей спектральной чувствительности кремниевых (с-Si) фотоэлектрических элементов. При введении в решетку ионов Ce3+ в спектре возбуждения инфракрасного излучения Eu2 + появляется обусловленная переходом 4f → 5d ионов Ce3 + полоса при 445 нм, что указывает на наличие переноса энергии между Ce3 + и ионами Eu2 +. Введение ионов Ce3 + также сопровождается локальными искаже- ниями ближайшего окружения ионов Eu2 + и неоднородным уширением соответствующих полос лю- минесценции и возбуждения. Установлено, что относительная интенсивность полосы возбуждения люминесценции Eu2 + при 360 нм ( переход 4f7 → 4f65d в ионах Eu2 +) уменьшается с увеличением концентрации ионов Ce3 +. Это наблюдение приписывается фотоионизации ионов Eu2 +, захвату элек- тронов на дефектах и последующей безызлучательной релаксации в основное состояние.The luminescence properties of double-doped with Eu2 + and Ce3 + ions Ca3Sc2Si3O12 have been studied for the first time. The Eu2 + ions in Ca3Sc2Si3O12 exhibit a NIR emission with a maximum at about 840 nm, which is located in the highest spectral response region of c-Si photovoltaic solar cells. Upon the introduction of Ce 3 + ions into the lattice the Ce3 + 4f → 5d band at 445 nm appears in the excitation spectra for the Eu2 + NIR emission, indicating to the presence of energy transfer between Ce3 + and Eu2 + ions. The codoping with Ce3 + ions is also followed by local distortions of the Eu2 + environment and inhomogeneous broadening of the Eu2 +-related spectral bands. It was found that the relative intensity of the higher-energy Eu2+ 4f7 → 4f65d excitation band at 360 nm decreases with the increase of Ce3 + concentration. This unusual observation is ascribed to photoionization of Eu2 + ions, electron trapping on defects and subsequent nonradiative relaxation

Oxidation states and microstructure of manganese impurity centers in nanosized Al₂O₃ obtained by combustion method

Nanosized (10-70 nm) Al₂O₃ doped with manganese ions (Mn³⁺) was obtained by combustion method. It was found that the resulting powder consists of a mixture of transition aluminas (δ*, δ, θ), among which δ*-phase is dominant. It was shown that a part of Mn ions exists in the oxidation state +2 and occupies tetrahedral positions in δ*-Al₂O₃, causing a broadband luminescence with a maximum at ~ 520 nm. Annealing in air at temperatures ≤1130 °C results in the formation of stable α-polymorph. It is shown that the δ*, θ -> α-Al₂O₃ phase transition is followed by oxidation of Mn²⁺/Mn³⁺ ions and the stabilization of some amount of manganese ions in the oxidation state +4 on octahedral Al positions

Distribution and luminescence characteristics of Ce³⁺ ions in calcium hydroxyapatite

The luminescence characteristics of Ce³⁺ ions in calcium hydroxyapatite Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ have been studied under excitation within the 3.5-15 eV region. It has been found that in Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ prepared in a reducing atmosphere, Ce³⁺ ions tend to occupy preferably high symmetry Ca(I) sites. The energies of all 5d crystal field levels of Ce³⁺ ions in Ca(I) sites have been determined. In addition to the 4f->5d excitation bands, the excitation spectrum of the Ce³⁺ emission shows a band with a maximum at 7.7 eV which is attributed to the host lattice absorption. The influence of the structural features of Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ on the luminescent behavior of Ce³⁺ is discussed.Вивчено люмінесцентні властивості іонів Ce³⁺ у гідроксіапатиті кальцію Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ при збудженні в області 3,5-15 еВ. Встановлено, що у Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂, одержаному у відновлювальному середовищі, іони Ce³⁺ виявляють тенденцію займати високосиметричні Са(І)-позиції. Визначено енергії всіх компонентів 5d-конфігурації іонів Ce³⁺ у позиціях Са(І). у спектрі збудження люмінесценції іонів Ce³⁺, крім 4f->5d смуг, також спостерігається смуга з максимумом 7,7 еВ, що обумовлена власним по- глинанням гідроксіапатиту кальцію. Обговорюється вплив структурних особливостей Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ на люмінесцентні властивості іонів Ce³⁺.Изучены люминесцентные свойства ионов Ce³⁺ в гидроксиапатите кальция Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ при возбуждении в области 3,5-15 эВ. Установлено, что в Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂, полученном в восстановительной среде, ионы Ce³⁺ проявляют тенденцию занимать высокосимметричные Са(l) позиции. Определены энергии всех компонентов 5d-конфигурации ионов Ce³⁺ в позициях Са(l). В спектре возбуждения люминесценции ионов Ce³⁺, помимо полос 4f->5d, также наблюдается полоса с максимумом 7,7 эВ, которая обусловлена собственным поглощением гидроксиапатита кальция. Обсуждается влияние структурных особенностей Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ на люминесцентные свойства ионов Ce³⁺

Люминесцентные свойства активированных Ce3 + тербий-алюминиевых гранатов, синтезированных с использованием наноструктурированных реагентов

У статті описується синтез активованого іонами Ce3 + тербій-алюмінієвого гранату (TAG) з використанням наноструктурованих оксидів рідкісноземельних елементів та алюмінію. Наночастки Al2O3 були одержані за допомогою газодісперсного синтезу та охарактеризовані методами рентгенівської дифракції, диференційно-термічного аналізу та електронної скануючої мікроскопії. Встановлено, що іони Ce3 + в TAG демонструють інтенсивну широкосмугову люмінесценцію з максимумом при 563 нм та квантова ефективність люмінесценції матеріалу складу Тb3(1 – x)Ce3xAl5O12 (х = 0.03) досягає 0.83. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/30943В статье описывается синтез активированного ионами Ce3 + тербий-алюминиевого граната (TAG) с использованием наноструктурированных оксидов редкоземельных элементов и алюминия. Наночастицы Al2O3, полученные с помощью газодисперсного синтеза, были охарактеризованы методами рентгеновской дифракции, дифференциально-термического анализа и сканирующей электронной микроскопии. Установлено, что ионы Ce3 + в TAG обладают интенсивной широкополосной люминесценцией с максимумом при 563 нм и квантовая эффективность люминесценции материала состава Тb3(1 – x)Ce3xAl5O12 (х = 0.03) достигает 0.83. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/30943The paper describes the synthesis of Ce3 +-doped terbium aluminum garnet (TAG) phosphors with use of nanostructured oxides of aluminum and rare earths. Aluminum oxide nanoparticles were obtained by gaseous-disperse synthesis and characterized by X-ray diffraction, differential thermal analysis and scanning electron microscopy. It was shown that the Ce3 + ions in TAG exhibit the intense broad band emission with a maximum at about 563 nm and the quantum efficiency of luminescence of the Тb3(1 – x)Ce3xAl5O12 (х = 0.03) phosphor was found as high as 0.83. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3094

Luminescent properties of Ce³⁺ ions in alkaline earth borophosphates

The luminescence properties of Се³⁺ ions in alkaline earth borophosphates МВРО₅ (М - Sr, Ва) have been studied upon excitation in the 3.5-15 eV region. It has been shown that the splitting of the Се³⁺ 5d configuration due to crystal field in МВРО₅ (М - Sr, Ва) is relatively large, nevertheless, the lowest 5d state of Се³⁺ is at a relatively high energy due to the high degree of ionicity of the М-О bond. Comparison of the luminescence excitation spectra for МВРО₅:Се³⁺ (М - Са, Sr, Ва) indicates that the fundamental absorption band of these host lattices is due to transitions within anionic groups.Изучены люминесцентные свойства ионов Се³⁺ в борофосфатах МВРО₅ (М - Sr, Ва) при возбуждении в области 3.5-15 эВ. Показано, что расщепление кристаллическим полем 5d-конфигурации ионов Се³⁺ в МВРО₅ (М - Sr, Ва) относительно велико, тем не менее, нижнее 5d состояние ионов Се³⁺ характеризуется достаточно большой энергией, что обусловлено высокой степенью ионности связи М-О. Сопоставление спектров возбуждения люминесценции показывает, что полоса фундаментального поглощения МВРО₅ обусловлена переходами внутри анионных групп.Дослiджено люмiнесцентнi властивостi iонiв Се³⁺ у лужноземельних борофосфатах МВРО₅ (М - Sr, Ва) в областi 3.5-15 еВ. Показано, що розщеплення 5d-конфiгурацiї іона Се³⁺ в МВРО₅ (М - Sr, Ва) кристалiчним полем вiдносно велике, проте, нижчий 5d-стан iонiв Се³⁺ характеризується досить великою енергiєю, що обумовлено високим ступенем iонностi зв'язку М-О. 3iставлення спектрiв збудження люмiнесценцiї показує, що смуга фундаментального поглинання МВРО₅ обумовлена переходами в анiонних групах