Раствор-расплавная кристаллизация, термическая стабильность и люминесцентные свойства кристаллов RAl2.07(B4O10)O0.6 (R = La–Nd)

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

В работе обсуждаются результаты выращивания монокристаллов редкоземельно-алюминиевых диметаборатов RAl2.07(B4O10)O0.6 (R = La–Nd) из высокотемпературного раствора-расплава на основе K2Mo3O10. Исследованы состав, термические свойства полученных кристаллов, а также спектры люминесценции легированных Tb3+ и Eu3+ твердых растворов (Eu,Tb)LaAl2.07(B4O10)O0.6. Показано, что такие соединения склонны к постепенному разложению в открытых системах при температурах ниже температур плавления. Установлен механизм их разложения в зависимости от типа редкоземельного катиона. Образец, легированный Tb3+, характеризуется эмиссией с максимальной интенсивностью при 541 нм, а Eu3+ – имеет наиболее интенсивный пик при 613 нм.

全文:

受限制的访问

作者简介

В. Мальцев

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: aafanasik@yandex.ru

геологический факультет

俄罗斯联邦, Ленинские горы, 1, Москва, 119991

Е. Копорулина

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: aafanasik@yandex.ru

геологический факультет

俄罗斯联邦, Ленинские горы, 1, Москва, 119991

Е. Волкова

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: aafanasik@yandex.ru

геологический факультет

俄罗斯联邦, Ленинские горы, 1, Москва, 119991

А. Афанасьев

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

编辑信件的主要联系方式.
Email: aafanasik@yandex.ru

геологический факультет

俄罗斯联邦, Ленинские горы, 1, Москва, 119991

Н. Упорова

Институт геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого УрО Российской академии наук

Email: aafanasik@yandex.ru
俄罗斯联邦, ул. Вонсовского, 15, Екатеринбург, 620110

А. Жиляева

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: aafanasik@yandex.ru

геологический факультет

俄罗斯联邦, Ленинские горы, 1, Москва, 119991

参考

  1. Пашкова А.В., Сорокина О.А., Леонюк Н.И., Тимченко Т.И., Белов Н.В. Новая серия двойных метаборатов // ДАН СССР. 1981. Т. 258. № 1. С. 103–106.
  2. Пущаровский Д.Ю., Карпов О.Г., Леонюк Н.И., Белов Н.В. Кристаллическая структура нестехиометричного Nd, Al-диметабората NdA12.07[B4 O10]O0.6 // ДАН СССР. 1978. Т. 241. № 1. C. 91–94.
  3. Antipin A.M., Volkova E.A., Rassulov V.A., Kuzmin N.N., Borovikova E.Yu., Latanova E.A., Koporulina E.V. A New Double-cell Polytype of Samarium Aluminum Dimetaborate: Synthesis, Crystal Structure, and Spectroscopic Characterization // Mater. Today Commun. 2022. V. 31. P. 103317. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2022.103317
  4. Della Ventura G., Parodi G., Mottana A., Chaussidon M. Peprossiite-(Ce), a New Mineral from Campagnano (Italy): the First Anhydrous Rare-earth-element Borate // Eur. J. Mineral. 1993. V. 5. P. 53–58. https://doi.org/10.1127/ejm/5/1/0053
  5. Capitelli F., Chita G., Leonyuk N., Koporulina E., Bellatreccia F., Della Ventura G. REEAl2.07(B4O10)O0.60 Dimetaborates (REE = La, Pr); Synthesis and X-ray Structural Characterization // Z. Kristallogr. 2011. V. 236. P. 219–225. https://doi.org/10.1524/zkri.2011.1310
  6. Guo S., Liu L., Xia M., Wang X. C., Bai L., Xu B., Huang Q., Chen C. W. Crystal Growth, Structure and Optical Properties of a New Acentric Crystal La2Al4,68B2O22 with Short UV Absorption Edge // New J. Chem. 2016. V. 40. P. 4870–4873. https://doi.org/10.1039/C5NJ03646A
  7. Ren Q., Zhao Y., Wu X., Zheng J., Ren Y., Hai O. Luminescence Properties and Energy Transfer of LaAl2.03B4O10.54: Dy3+, Eu3+ Phosphors // Mater. Chem. Phys. 2020. V. 243. P. 122623. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2020.122623
  8. Ren Q., Zhao Y., Wu X., Du L., Pei M., Hai O. Luminescence Properties and Energy Transfer of Color-tunable LaAl2.03B4O10.54: Tm3+, Dy3+ Phosphors // Polyhedron. 2021. V. 204. P. 115266. https://doi.org/10.1016/j.poly.2021.115266
  9. Qiao X., Cheng Y., Qin C., Tao Z., Huang Y., Cai P., Chen C., Seo H.J. Preparation and Spectral Characteristics of Ce3+-activated Boroaluminate LaAl2B3O9 // Appl. Phys. A. 2015. V. 118. P. 749–756. https://doi.org/10.1007/s00339-014-8795-3
  10. Yang P., Yu W., Wang J., Wei J., Liu Y. LaAl2.03(B4O10)O0.54 // Acta Crystallogr., Sect. C: Cryst. Struct. Commun. 1998. V. 54. P. 11–12. https://doi.org/10.1107/S010827019701072X
  11. Konone N.V., Viagin O.G., Seminko V.V., Maksimchuk P.O., Koporulina E.V., Leonyuk N.I., Malyukin Y.V. Quantum Splitting in Praseodymium-doped Lanthanum Aluminum Dimetaborate Crystals at X-ray Excitation // Spectrosc. Lett. 2017. V. 50. № 7. P. 359–363. https://doi.org/10.1080/00387010.2017.1321021
  12. Копорулина Е.В., Мальцев В.В., Леонюк Н.И., Волкова Е.А. Синтез, особенности морфологии и состава кристаллов твердых растворов RAl2.07(B4O10)O0.6 (R – La, Ce, Pr, Gd) // Неорган. материалы. 2020. Т. 56. № 7. С. 780–787. https://doi.org/10.31857/s0002337x20070076
  13. Inorganic Crystal Structure Data Base – ICSD; Fachinformationzentrum (FIZ) Karlsruhe: Karlsruhe, Germany. 2021.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Image of a section of an intergrowth of orthoborate and dimetaborate in reflected electrons (a) and the distribution of Al (b), La (c), Tb (d) over it.

下载 (1MB)
索引源数据
3. Fig. 2. Surface of La-Al-dimetaborate crystal after holding at 960°C for 1 (a), 2 (b) and 5 days (c, d).

下载 (978KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Surface of La-Al-dimetaborate crystal after exposure at 980 (a) and 990°C (b) for 1 day.

下载 (578KB)
索引源数据
5. Fig. 4. An intergrowth of needle-shaped crystals of phase 1 and rhomboid crystals of phase 2 against the background of a section of the surface of the initial La-Al-dimetaborate after calcination at 980°C for 1 day in reflected electrons (a) and the distribution of Al (b), La (c) and O (d) over it.

下载 (1MB)
索引源数据
6. Fig. 5. X-ray diffraction pattern of La-Al-dimetaborate decomposition products after annealing at 990°C for 5 days.

下载 (117KB)
索引源数据
7. Fig. 6. Surface of Nd-Al dimetaborate crystal after holding at 960°C for 1 day: newly formed phases (a) and nest-like formation (b).

下载 (270KB)
索引源数据
8. Fig. 7. Morphology and phase composition of the surface of Nd-Al-dimetaborate samples after annealing at 960°C for 2 (a, b) and 5 days (c, d).

下载 (930KB)
索引源数据
9. Fig. 8. Backscattered electron image of a Nd-Al dimetaborate sample after annealing at 980°C for 2 days: decomposition products (a) and Al18B4O33 and NdBO3 crystals (b).

下载 (597KB)
索引源数据
10. Fig. 9. X-ray diffraction pattern of Nd-Al-dimetaborate decomposition products after annealing at 980°C for 2 days.

下载 (118KB)
索引源数据
11. Fig. 10. Comparative DSC curves obtained at a scanning rate of 20°C/min and the decomposition temperatures (the onset of endothermic reactions) of a single-crystal sample of La-Al-dimetaborate obtained under different conditions: 1 – Rh–Pt crucible/argon; 2 – Al2O3 crucible/air; 3 – Rh–Pt crucible/air; black curve – TG.

下载 (233KB)
索引源数据
12. Fig. 11. TG-DSC curves of the La-Al-dimetaborate sample obtained at a scanning rate of 20°C/min in the cyclic heating and subsequent cooling mode.

下载 (245KB)
索引源数据
13. Fig. 12. DSC curves for crystals of NdAl2.07(B4O10)O0.6 (1), PrAl2.07(B4O10)O0.6 (2), CeAl2.07(B4O10)O0.6 (3), LaAl2.07(B4O10)O0.6 (4).

下载 (238KB)
索引源数据
14. Fig. 13. Visual luminescence of La0.7Tb0.3Al2.07(B4O10)O0.6 (left) and La0.7Eu0.3Al2.07(B4O10)O0.6 (right) crystals upon excitation by UV radiation (360–390 nm).

下载 (171KB)
索引源数据
15. Fig. 14. PL spectra of La0.7Eu0.3Al2.07(B4O10)O0.6 (a), La0.7Tb0.3Al2.07(B4O10)O0.6 (b) crystals.

下载 (226KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024