Новые люминофоры на основе гибридных галогенометаллатов с низким самопоглощением для оптоэлектронных устройств и детектирования ионизирующего излученияНИР

New luminophores based on hybrid halometallates with low self-absorption for optoelectronic devices and ionizing radiation detection

Источник финансирования НИР

грант РНФ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 августа 2022 г.-30 июня 2023 г. Новые люминофоры на основе гибридных галогенометаллатов с низким самопоглощением для оптоэлектронных устройств и детектирования ионизирующего излучения
Результаты этапа: 1) Была разработана простая масштабируемая универсальная методика синтеза поликристаллических галогенометаллатов различного состава. С помощью предложенной методики был осуществлён широкомасштабный скрининг новых фаз гибридных галогенонокупратов и галогеноманганатов, а также соответствующих неорганических фаз в качестве образцов сравнения. Основной акцент был сделан на поиске новых гибридных фаз с компактными органическими катионами, поскольку для структур на их основе можно ожидать бОльших значений плотности и эффективного атомного номера (Zэф), что будет способствовать более эффективному поглощению рентгеновского излучения и, соответственно, более эффективной сцинтилляции. 2) Для части новых гибридных соединений-люминофоров, обладающих необычными оптическими свойствами, были установлены кристаллические структуры. В частности, методом рентгено-структурного анализа монокристаллов были решены структуры галогенокупратов AcCuCl2, DMACuCl2, MACu2Br3, FA2[Cu4Br6], MACuBr2, FACuBr2, MA4[Cu2Br6], FA3CuBr4 и HTMACuBr2. Структуры фаз DMA4[Cu2Cl6] и DMA3CuCl4 были уточнены по порошковым дифрактограммам на основе изоструктурных фаз. В случае гибридных галогеноманганатов по РСА были определены структуры FA3MnBr5 и Ac2MnBr4, для фаз FAMnBr3, AcMnCl3 и AcMnBr3 была показана изоструктурность известным ранее фазам (GuaNiBr3) и уточнены параметры решётки. 3) Для всех фаз гибридных и неорганических галогенокупратов и галогеноманганатов, демонстрирующих ФЛ при комнатной температуре, были измерены спектры эмиссии, возбуждения фотолюминесценции, определены полуширины полос эмиссии (FWHM) и Стоксовы сдвиги. Для большинства соединений также были измерены квантовые выходы фотолюминесценции (PLQY). 4) Для оценки долговременной стабильности полученных материалов в условиях эксплуатации были выбраны условия, ускоряющие их (возможное) окисление, сочетающие воздействие атмосферного кислорода и повышенной температуры. Устойчивость материалов оценивалась в форме композитов – порошков, диспергированных в полимерной матрице. Полученные композитные пленки далее выдерживались при постоянной температуре 100°C. Стабильность образцов оценивалась по изменению интенсивности фотолюминесценции и изменению окраски. В случае галогеноманганатов дополнительно был проведён тест фотохимической устойчивости при длительном облучении УФ (365 нм). Результаты теста термической стабильности демонстрируют высокую устойчивость неорганических галогенокупратов(I) Cs3Cu2Cl5 и Cs3Cu2I5, а также гибридной фазы BDACuI3 к повышенным температурам. Падение интенсивности ФЛ для них находится в рамках погрешности измерения, тогда как фазы MA4[Cu2Br6] и HTMACuBr2 окисляются в течение первых суток эксперимента. В тестах термической и фотохимической стабильности бромоманганатов(II) показали высокую стабильность сигнала ФЛ во времени без существенного снижения, тогда как иодоманганатов(II) быстро деградировали, теряя способность к фотолюминесценции. 5) Сцинтилляционные свойства полученных материалов исследовались под излучением рентгеновской трубки с медным анодом. Оценка относительных световыходов материалов проводилась путём измерения спектров РЛ в одинаковой геометрии и условиях записи спектров с последующим интегрированием интенсивности спектров и её сравнением с интегральную интенсивностью стандартного сцинтилляционного материала – кристалла иттрий алюминиевого граната, легированного церием (YAG(Ce)).
2 1 июля 2023 г.-30 июня 2024 г. Новые люминофоры на основе гибридных галогенометаллатов с низким самопоглощением для оптоэлектронных устройств и детектирования ионизирующего излучения
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".