ИСТИНА

Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы поиска и создания новых люминесцентных материалов для светодиодов (WLED) и материалов для твердотельных лазеров. Объявленными ранее целями Проекта были: 1) выявление влияния различных факторов, таких как природа и сочетание катионов и анионов, факторы структурного беспорядка (распределение катионов и вакансий), особенности структуры, на физико-химические свойства соединений; 2) разработка подхода к выявлению корреляций между особенностями структуры и физико-химических свойствами. Планировалось выявить общие закономерности и причины влияния состава и структурных особенностей, в том числе формирования несоразмерно-модулированных структур, на оптические и проводящие свойства вольфраматов и молибдатов.

Методом твердофазного синтеза получен ряд фаз переменного состава (фпс) NaxEu3+(2-x)/3MoO4, изучение структур фпс выявило их (3+1)D несоразмерно модулированный характер для 0.015<x<0.25. Изменение люминесцентных свойств с увеличением содержания катионных вакансий связано с наличием в структуре димеров Eu3+ (Chem. Sci., 2012, 3, 384). Обнаружена линейная корреляция между количеством димеров Eu3+, квантовым выходом люминесценции и временем жизни возбужденного состояния Eu3+. Исследование выращенного методом Чохральского кристалла Na2/7Gd4/7MoO4 методами электронной дифракции и рентгеноструктурного анализа выявило, что, в отличие от всех ранее изученных моноклинных (3+1)D шеелитов, его структура является тетрагональной (3+2)D несоразмерно-модулированной с частично упорядоченным распределением катионов и вакансий (Inorg. Chem., 2012, 51, 5313). Детальное исследование фазообразования в системе Na2MoO4 – Eu2(MoO4)3 методами просвечивающей электронной микроскопии позволило дополнить ранее полученные структурные данные по строению фпс NaxEu3+(2-x)/3MoO4. Электронная дифракция и микроскопия высокого разрешения выявили, что структура Na2/7Eu4/7MoO4, так же как и структура Na2/7Gd4/7MoO4, является тетрагональной (3+2)D несоразмерно-модулированной (Chem. Mater. 2014, 26, 3238). Исследование люминесцентных свойств фаз в системе Na2MoO4 – Eu2(MoO4)3 показало, что все исследованные составы характеризуются свечением в красной области видимого спектра в следствии доминирующего свечения 5D0–7F2 перехода катионов Eu3+, причем максимум свечения наблюдается для Na5Eu(MoO4)4 и интенсивность его свечения сравнима с интенсивностью свечения используемого в настоящее время красного люминофора YVO4:Eu3+. Методом твердофазного синтеза получен ряд твердых растворов CaGd2(1-x)Eu2x(MoO4)4(1-y)(WO4)4y (0<x<1, 0<y<1). (3+2)D в случае 0<y<0.5 и (3+1)D в случае 0.5<y<1 несоразмерно модулированный характер структур твердых растворов CaGd2(1-x)Eu2x(MoO4)4(1-y)(WO4)4y выявлен методами просвечивающей электронной микроскопии: электронной дифракции и микроскопии высокого разрешения (Chem. Mater. 2013, 25, 4387). Несоразмерно модулированная структура CaEu2(WO4)4 расшифрована по данным электронной дифракции с прецессией электронного пучка (PED). Изучение люминесцентных свойств полученных твердых растворов CaGd2(1-x)Eu2x(MoO4)4(1-y)(WO4)4y (0<x<1, 0<y<1) выявило закономерности влияния катионного и анионного состава на их люминесцентные свойства. Свечение в красной области видимого спектра (при 612 нм) обусловлено доминированием 5D0-7F2 перехода Максимальная интенсивность свечения 5D0-7F2 перехода наблюдается для составов с х = 0,5 у = 0 и 1. Исследование зависимости интенсивности люминесценции CaGd2(1-x)Eu2x(WO4)4 от температуры в интервале от 75 K до 475 K показало, что при высокой концентрации Eu3+, отношение интенсивности излучений, исходящих из возбужденных состояний 5D1 и 5D0 имеет определенную зависимость от температуры. Данное отношение интенсивностей может быть использовано для измерения температуры, что позволяет использовать эти материалы в качестве термолюминофоров (Optics Express, 2014, 22 (S3) A961). Решение кристаллических структур CaEu2(BO4)4 (B = Mo, W) по данным синхротронных рентгеновских экспериментов высокого разрешения подтвердило корректность решения структуры CaEu2(WO4)4 по данным PED и выявлены особенности распределения катионов и катионных вакансий по позициям (3+2)D и (3+1)D структур (Inorg. Chem. 2014, 53, 9407). Методами просвечивающей электронной микроскопии и рентгеновской дифракции исследовано строение твердых растворов R2−xEux(MoO4)3 (R=Gd, Sm; 0≤x≤2), кристаллизующихся в двух модификациях: моноклинной (a-) и орторомбической (b’-). Выявлено влияние условий получения на фазовый состав твердых растворов R2−xEux(MoO4)3 (R=Gd, Sm; 0<x<2). Исследование люминесцентных свойств (α-) и орторомбической (β’-) выявило влияние на них структуры и замещения Gd и Sm на Eu в R2−xEux(MoO4)3 (R=Gd, Sm; 0<x<2). Все исследованные твердые растворы характеризуются свечением в красной области видимого спектра в следствии доминирующего свечения 5D0 – 7F2 перехода катионов Eu3+, причем Gd2−xEux(MoO4)3 являются более эффективными люминофорами чем Sm2−xEux(MoO4)3. Выявлено влияние концентрации Eu3+ на люминесцентные свойства R2−xEux(MoO4)3 (R=Gd, Sm; 0<x<2) (Журнал неорганической химии, 2015, 60, 84; Chemistry of Materials, 2014, 26, 7124−7136).