Влияние координационного окружения на люминесценцию кристаллических галогенидов церия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Исследовано влияние координационного окружения на фотолюминесценцию кристаллических тригалогенидов церия CeL3 (L = F, Cl, Br, I). Установлено, что в ряду анионов F– > Cl– > Br– > I– наблюдается батохромный сдвиг максимумов люминесценции, что связано с увеличением степени ковалентности связи Ce–L и поляризуемости анионов. Методами теории функционала плотности PBE/3ζ и классической теории Полинга проведены расчеты поляризуемости анионов и параметров связи Ce–L, выявившие прямую корреляцию между этими величинами и длинноволновым смещением максимумов. Данный факт позволяет постулировать, что батохромный сдвиг максимумов в спектрах фотолюминесценции и возбуждения фотолюминесценции твердых CeL3 обусловлен нефелоксетическим эффектом, а именно увеличением степени ковалентности связи Ce–L, приводящей к уменьшению энергетической щели между валентной зоной (np-уровни L–) и зоной проводимости (5d-уровни Ce3+). Результаты работы демонстрируют возможность управления спектральными характеристиками люминесценции соединений Ce3+ путем изменения координационного окружения, что важно для разработки новых люминофоров на основе церия.

Об авторах

Д. И. Галимов

Институт нефтехимии и катализа Уфимского федерального исследовательского центра Российская академия наук

Email: galimovdi@mail.ru
Уфа, 450075 Россия

Д. Р. Газеева

Институт нефтехимии и катализа Уфимского федерального исследовательского центра Российская академия наук

Уфа, 450075 Россия

С. М. Якупова

Институт нефтехимии и катализа Уфимского федерального исследовательского центра Российская академия наук

Уфа, 450075 Россия

К. С. Василюк

Институт нефтехимии и катализа Уфимского федерального исследовательского центра Российская академия наук

Уфа, 450075 Россия

Д. Ш. Сабиров

Институт нефтехимии и катализа Уфимского федерального исследовательского центра Российская академия наук

Уфа, 450075 Россия

Список литературы

  1. De Acha N., Elosua C., Matias I., Arregui F.J. // Sensors. 2017. Vol. 17. P. 2826. doi: 10.3390/s17122826
  2. Gomes J., Serra O.A. // J. Mater. Sci. 2008. Vol. 43. P. 546. doi: 10.1007/s10853-007-1777-5
  3. Jing H., Guo C., Zhang G., Su X., Yang Z., Jeong J.H. // J. Mater. Chem. 2012. Vol. 22. P. 13612. doi: 10.1039/C2JM32761A
  4. Samir E., Shehata N., Kandas I. // J. Nanophoton. 2018. Vol. 12. P. 016007-1
  5. Qiao Y., Schelter E.J. // Acc. Chem. Res. 2018. Vol. 51. P. 2926. doi: 10.1021/acs.accounts.8b00336
  6. Yin H., Carroll P.J., Manor B.C., Anna J.M., Schelter E.J. // J. Am. Chem. Soc. 2016. Vol. 138. P. 5984. doi: 10.1021/jacs.6b02248
  7. Guo J.-J., Hu A., Chen Y., Sun J., Tang H., Zuo Z. // Angew. Chem. Int. Ed. 2016. Vol. 55. P. 15319. doi: 10.1002/anie.201609035
  8. Dorenbos P. // J. Lumin. 2000. Vol. 91. P. 155. doi: 10.1016/S0022-2313(00)00229-5
  9. Dorenbos P. // J. Lumin. 2000. Vol. 91. P. 91. doi: 10.1016/s0022-2313(00)00197-6
  10. Hazin P.N., Lakshminarayan C., Brinen L.S., Knee J.L., Bruno J.W., Streib W.E., Folting K. // Inorg. Chem. 1988. Vol. 27. P. 1393. doi: 10.1021/ic00281a019
  11. Kaminskii A.A. Crystalline lasers: Physical processes and operating schemes. CRC Press: Boca Raton, 1996. 592 p.
  12. Kochan O., Chornodolskyy Y., Selech J., Karnaushenko V., Przystupa K., Kotlov A., Demkiv T., Vistovskyy V., Stryhanyuk H., Rodnyi P., Gektin A., Voloshinovskii A. // Materials. 2021. Vol. 14. P. 4243. doi: 10.3390/ma14154243
  13. Meyer L.V., Schonfeld F., Zurawski A., Mai M., Feldmann C., Muller-Buschbaum K. // Dalton Trans. 2015. Vol. 44. P. 4070. doi: 10.1039/C4DT03578J
  14. Blasse G., Bril A. // J. Chem. Phys. 1967. Vol. 47. P. 5139. doi: 10.1063/1.1701771
  15. Wang J., Mei Y., Tanner P.A. // J. Lumin. 2014. Vol. 146. P. 440. doi: 10.1016/j.jlumin.2013.10.030
  16. Sun Z., Li Y., Zhang X., Yao M., Ma L., Chen W. // J. Nanosci. Nanotech. 2009. Vol. 9. P. 6283. doi: 10.1166/jnn.2009.1821
  17. Sharipov G.L., Gareev B.M., Vasilyuk K.S., Galimov D.I., Abdrakhmanov A.M. // Ultrason. Sonochem. 2021. Vol. 70. P. 105313. doi: 10.1016/j.ultsonch.2020.105313
  18. Wang C., Liu X., She C., Li Y. // Polyhedron. 2021. Vol. 196. P. 115013. doi: 10.1016/j.poly.2020.115013
  19. Bulgakov R.G., Gazeeva D.R., Galimov D.I. // J. Lumin. 2017. Vol. 183. P. 159. doi: 10.1016/j.jlumin.2016.11.030
  20. Kunkely H., Vogler A. // Inorg. Chem. Commun. 2006. Vol. 9. P. 1. doi: 10.1016/j.inoche.2005.08.017
  21. Hazin P.N., Bruno J.W., Brittain H.G. // Organometal. 1987. Vol. 6. P. 913. doi: 10.1021/om00148a002
  22. Ruščić B., Goodman G.L., Berkowitz J. // J. Chem. Phys. 1983. Vol. 78. P. 5443. doi: 10.1063/1.445473
  23. Chornodolskyy Y., Karnaushenko V., Vistovskyy V., Syrotyuk S., Gektin A., Voloshinovskii A. // J. Lumin. 2021. Vol. 237. P. 118147. doi: 10.1016/j.jlumin.2021.118147
  24. Galimov D.I., Yakupova S.M., Vasilyuk K.S., Sabirov D.Sh., Bulgakov R.G. // J. Photochem. Photobiol. A. 2020. Vol. 403. P. 112839. doi: 10.1016/j.jphotochem.2020.112839
  25. Blasse G., Bril A. // Philips Techn. Rev. 1970. Vol. 31. P. 303.
  26. Звонарев Е.Н., Козлов О.И., Колегов Д.Ф., Маширев В.Л., Шаталов В.В., Басиев Т.Т., Дорошенко М.Е., Конюшкин В.А., Осико В.В., Папашвили А.Г., Сигачев В.Б., Гурский И.Э., Кафтанов В.С., Семенов Ю.А. // Атомная энергия. 1997. Т. 82. Вып. 4. С. 301.
  27. Galimov D.I., Yakupova S.M., Vasilyuk K.S., Bulgakov R.G. // J. Photochem. Photobiol. (A). 2024. Vol. 451. P. 115489. doi: 10.1016/j.jphotochem.2024.115489
  28. Wasse J.C., Salmon P.S. // J. Phys. Condens. Matter. 1999. Vol. 11. P. 1381. doi: 10.1088/0953-8984/11/6/004
  29. Nishida I., Tatsumi K., Muto Sh. // Mater. Trans. 2009. Vol. 50. No. 5 P. 952. doi: 10.2320/matertrans.MC200828
  30. Pyykkö P., Atsumi M. // Chem. Eur. J. 2009. Vol. 15. P. 186. doi: 10.1002/chem.200800987
  31. Li K., Xue D. // J. Phys. Chem. (A). 2006. Vol. 110. P. 11332. doi: 10.1021/jp062886k
  32. Pauling L. The Nature of the Chemical Bond. Cornell University Press, 1960. 644 p.
  33. Jorgensen C.K. // Progr. Inorg. Chem. 1962. Vol. 4. P. 73.
  34. Dorenbos P. // Phys. Rev. (B). 2000. Vol. 62. P. 15640. doi: 10.1103/PhysRevB.62.15640
  35. Dorenbos P. // J. Lumin. 2003. Vol. 104. P. 239. doi: 10.1016/S0022-2313(03)00078-4
  36. Dorenbos P. // Phys. Rev. (B). 2002. Vol. 65. P. 235110. doi: 10.1103/PhysRevB.65.235110
  37. Dorenbos P. // J. Mater. Chem. 2012. Vol. 22. P. 22344. doi: 10.1039/C2JM34252A
  38. Behrsing T., Bond A.M., Deacon G.B., Forsyth C.M., Forsyth M., Kamble K.J., Skelton B.W., White A.H. // Inorg. Chim. Acta. 2003. Vol. 352. P. 229. doi: 10.1016/S0020-1693(03)00147-6
  39. Laikov D.N., Ustynyuk L.A. // Russ. Chem. Bull. Int. Ed. 2005. Vol. 54. P. 820. doi: 10.1007/s11172-005-0329-x
  40. Sabirov D.Sh., Zakirova A.D., Tukhbatullina A.A., Gubaydullin I.M., Bulgakov R.G. // RSC Adv. 2013. Vol. 3. P. 1818. doi: 10.1039/c2ra22404f

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025