Структура и спектрально-люминесцентные характеристики керамики Y2O3:Er

Содержание

Слайд 2

Актуальность Лазеры, генерирующие излучение в спектральном диапазоне 1,5-1,6 мкм находят широкое

Актуальность

Лазеры, генерирующие излучение в спектральном диапазоне 1,5-1,6 мкм находят широкое практическое

применение

Спектр ряда молекул в ближней ИК области

Слайд 3

Цель: исследование структуры и спектрально-люминесцентных характеристик керамики Y2O3:Er Задачи: исследование структуры

Цель:
исследование структуры и спектрально-люминесцентных характеристик керамики Y2O3:Er

Задачи:
исследование структуры керамики

методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ);
регистрация спектров поглощения, обусловленных переходами с основного мультиплета 4I15/2 ионов Er3+ на возбужденные мультиплеты 4I13/2, 4I11/2, 4I9/2, 4S3/2, 2H11/2 , 4F7/2; определение сил осцилляторов для соответствующих оптических переходов и параметров интенсивности Ωt (t=2,4,6) ионов Er3+;
исследование апконверсионной люминесценции с уровней 4S3/2,4F9/2 ионов Er3+ в керамике Y2O3:Er при возбуждении на уровень 4I13/2 ионов Er3+
Слайд 4

Объекты исследования 1)Метод сканирующей электронной микроскопии(СЭМ) 2)Спектрально-люминесцентный метод Обзорный спектр пропускания

Объекты исследования

1)Метод сканирующей электронной микроскопии(СЭМ)
2)Спектрально-люминесцентный метод

Обзорный спектр пропускания керамики Y2O3:Er (СEr=0.5ат.%)

Фотография

образца керамики Y2O3:Er
(СEr=0.5 ат.%) Образцы керамики были получены в лаборатории микро и нанотехнологий Фрязинского филиала ИРЭ РАН (Зав. лабораторией Копылов Ю.Л.)

Экспериментальные методы исследования

Слайд 5

Результаты исследования структуры керамики Y2O3:Er методом СЭМ Рис.1 Изображение структуры керамики

Результаты исследования структуры керамики Y2O3:Er методом СЭМ



Рис.1 Изображение структуры

керамики Y2O3:Er, полученное методом СЭМ

Рис 2. Изображение поверхности керамики Y2O3:Er, полученное методом СЭМ

Слайд 6

Установки для проведения исследований Оптическая схема прибора Perkin Elmer Lambda 950

Установки для проведения исследований

Оптическая схема прибора Perkin Elmer Lambda 950 для

регистрации спектров поглощения при Т=300 К

FHR Spectrometer:Horiba HR 1000

Слайд 7

Спектры поглощения керамики Y2O3:Er

Спектры поглощения керамики Y2O3:Er



Слайд 8

Метод Джадда-Офельта Экспериментальные значения сил осцилляторов определяются по формуле: Расчетные значения

Метод Джадда-Офельта



Экспериментальные значения сил осцилляторов определяются по формуле:

Расчетные значения

сил осцилляторов определяются по формуле:

p – число определяемых параметров, а q – число уравнений.

Расчет параметров Ω2, Ω4, Ω6 производится при условии минимизации среднеквадратичного отклонения:

Слайд 9

Спектроскопические характеристики керамики Y2O3:Er Таблица 1. Значения экспериментальных и расчетных сил

Спектроскопические характеристики керамики Y2O3:Er

Таблица 1. Значения экспериментальных и расчетных сил осцилляторов

и параметров интенсивности Ωt (t=2,4,6)
Слайд 10

Ап-конверсионная люминесценция ионов Er3+ в керамике Y2O3:Er Излучение происходит в виде

Ап-конверсионная люминесценция ионов Er3+ в керамике Y2O3:Er

Излучение происходит в виде спектральных

полос,зеленая с пиком максимума на 552нм, и красной полосы с пиком на 665 нм
Слайд 11

Результаты и выводы: Методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) выявлено наличие зеренной

Результаты и выводы:

Методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) выявлено наличие зеренной структуры

керамики Y2O3:Er со среднем размером, зерен равным 15мкм.Изображения СЭМ свидетельствуют о наличие в керамике Y2O3:Er пор, которые распределены в ней случайным образом
Из интегральных коэффициентов поглощения определены силы осцилляторов для переходов с основного состояния 4I15/2 на возбужденные состояния 4I13/2, 4I11/2, 4I9/2, 4S3/2, 2H11/2 , 4F7/2 ионов Er3+
Используя метод Джадда-Офельта определены параметры интенсивности Ωt(t=2,4,6) ионов Er3+ для керамики Y2O3:Er, равные соответственно Ω2=4.99∙10-20 см2 ,Ω4=0.95∙10-20 см2 ,Ω6=0.76∙10-20 см2
Зарегистрированы спектры апконверсионной люминесценции с уровней 4S3/2 и 4F9/2 ионов Er3+ в керамике Y2O3:Er при возбуждении на уровень 4I13/2 ионов Er3+