Nedavno je Odsjek za napredne laserske i optoelektronske funkcionalne materijale Šangajskog instituta za optiku i precizne mašine (SIPM) Kineske akademije nauka (CAS) istraživao mehanizam luminiscencijskih spektralnih promjena Eu2+ u barijum boratu staklo kroz elektronsku paramagnetnu rezonanciju (EPR), a srodni rezultati istraživanja sumirani su u članku "Elektronska paramagnetna rezonancija i luminiscencijska svojstva Eu2+ u staklu od barij borata". Rezultati istraživanja objavljeni su u Ceramics?International pod naslovom "Electron paramagnetic resonance and luminescence properties of Eu2+ in oksifluorid barijum borat stakla".
Boratna stakla alkalnih metala se često koriste kao luminescentna supstratna stakla za jone rijetkih zemalja zbog njihove visoke prozirnosti i dobre rastvorljivosti rijetkih zemalja. Eu2+ je uobičajeni luminiscentni ion rijetkih zemalja i obično se dopira kao aktivacijski jon u materijali supstrata kao što su stakla i fosfor. 5d energetski nivo vanjskog sloja Eu2+ podložan je utjecaju vanjskog okruženja da proizvede cijepanje energetskog nivoa, što dovodi do generiranja talasne dužine luminiscencije 5d{ {4}}f skok Eu2+. skok pomaka talasne dužine luminiscencije. Kao rezultat toga, Eu2+ može emitovati svjetlost u rasponu od ljubičaste do crvene u zavisnosti od materijala podloge, što čini materijale dopirane Eu2+ vrlo raznovrsnim.
Spektar elektronske paramagnetne rezonance (EPR) Eu2+ karakteriše spektar u obliku slova "U", tako da se EPR može koristiti za detekciju prisustva Eu2+ i okolinu koordinacionog polja oko Eu2+. U ovoj studiji je analiziran uticaj staklenih komponenti na jačinu polja liganda oko Eu2+ ispitivanjem promjena karakterističnih pikova EPR signala Eu2+ u uzorcima stakla od barij borata.
Eu2+ staklo dopirano barijum boratom je pripremljeno u atmosferi CO i istražen je mehanizam spektralne promjene fluorescencije Eu2+. Utvrđeno je da povećanje sadržaja barijuma u staklu dovodi do povećanja intenziteta koordinacionog polja oko Eu2+ jona i povećanja 5d energetskog nivoa Eu2+, što uzrokuje crveni pomak emisionog spektra. Uvođenje fluora u staklo uzrokuje smanjenje jačine koordinacionog polja oko Eu2+ jona, što potiskuje crveni pomak emisionog spektra. U međuvremenu, utvrđeno je da povećanje koncentracije Eu2+ uzrokuje i crveni pomak emisionog spektra, koji se pripisuje efektu širenja elektronskog oblaka na 5d energetskom nivou, što dovodi do pomjeranja centra naniže. 5d energetskog nivoa. Ova studija sistematski objašnjava dva mehanizma koji uzrokuju promjenu talasne dužine luminescencije Eu2+ i otkriva da ioni fluora mogu obezbijediti luminiscencioni centar sa niskim poljem koordinacije bliskog susjeda, na osnovu čega studija može voditi podešavanje boje luminiscencije Eu2+ dopiranog stakla, fosfora i drugih materijala.
Srodno istraživanje podržala je Nacionalna fondacija za prirodne nauke Kine.
Slika 1 (a) Shema crvenog pomaka emisionih spektra uzoraka stakla BOxE10 i (b) BFxE10
Slika 2 Šematski dijagrami emisionog spektra uzoraka stakla BO20Ey i BF20Ey sa pomakom u crveno
