No abstract

Проведены исследования структуры, ИК-спектров поглощения, морфологии и спектральных характеристик фотолюминесценции полученных методом гидротермального синтеза твердых растворов Lu1-x-yCexTbyBO3. Согласно данным рентгенофазового анализа, полученные в результате гидротермального синтеза при T=200oC образцы Lu1-x-yCexTbyBO3 имеют структуру ватерита, и все дифракционные пики соответствуют гексагональной фазе с пр.гр. P63/mmc, изоструктурной чистому LuBO3. Отжиг этих образцов при T= 970oC приводит к изменению структурной модификации и переходу образцов в моноклинную фазу с пространственной группой C2/c. Обнаружено, что после отжига этих образцов при T=800-970oC интенсивность свечения ионов Tb3+ при возбуждении в полосе поглощения ионов Cе3+ увеличивается более чем на два порядка и становится значительно выше, чем в соединениях такого же состава, полученных при высокотемпературном синтезе. В то же время отжиг бората лютеция, легированного только тербием, не приводит к заметному изменению интенсивности свечения ионов Tb3+. Обсуждаются возможные причины многократного усиления свечения ионов тербия при отжиге полученного методом гидротермального синтеза ортобората лютеция, легированного церием и тербием. DOI: 10.21883/FTT.2017.06.44487.426

The structure, IR absorption and luminescence spectra of solid solutions of Lu 0.99 -x Gd x Eu 0.01 BO 3 at 0 ≤ x ≤ 0.15 were studied. The correspondence between the structure and spectral characteristics of these compounds was established. It is shown that at x ≤ 0.05, the orthoborates Lu 0.99 -x Gd x Eu 0.01 BO 3 , consisting of lutetium borate LuBO 3 , which has two stable structural modifications (calcite and vaterite), and gadolinium borate GdBO 3 , which has only one structural modification (vaterite), form a solid solution with a calcite structure and a microcrystal size of 15-20 μm. As x increases, the amount of vaterite phase increases sequentially, and at x ≥ 0.1, the entire volume of the sample has a vaterite structure. At Gd 3+ concentration in the range of 0.05 < x ≤ 0.1, the samples of Lu 0.99 -x Gd x Eu 0.01 BO 3 are two-phase. It is shown for the first time that at x > 0.05, the vaterite phase appears both in the volume of large microcrystals (15-20 μm) and in the form of small microcrystals (1-2 μm).

The structure and the IR absorption and luminescence spectra of the Lu0.98-хInхEu0.02BO3 orthoborates are studied at 0 ≤ x ≤ 0.1. The Lu1-xInxBO3 solid solution, which consists of lutetium borate LuBO3 having two stable structural modifications (calcite, vaterite) and indium orthoborate InBO3 having one structural modification (calcite), crystallizes at x = 0.1 to form a calcite structure almost throughout the volume. We showed that the structural transformations in the Lu0.98-хInхEu0.02BO3 orthoborates induced by an increase in the In3+ ion concentration begin in the near-surface layers of the orthoborate microcrystals. The amount of calcite increases in the sample volume with x, and calcite occupies 98% of the Lu0.88In0.1Eu0.02BO3 sample volume.