Yn ddiweddar, mae Adran Deunyddiau Gweithredol Laser ac Optoelectroneg Uwch Sefydliad Opteg a Pheirianwaith Manwl Shanghai (SIPM) yr Academi Gwyddorau Tsieineaidd (CAS) wedi ymchwilio i fecanwaith newidiadau sbectrol ymoleuedd Eu2+ mewn bariwm borate gwydr trwy gyseiniant paramagnetig electron (EPR), a cheir crynodeb o'r canlyniadau ymchwil cysylltiedig yn yr erthygl "Priodweddau cyseiniant paramagnetig electron a goleuder Eu2+ mewn gwydr bariwm borate". Cyhoeddwyd canlyniadau'r ymchwil yn Ceramics?International dan y teitl "Priodweddau cyseiniant paramagnetig electronaidd a goleuedd Eu2+ mewn sbectol borate bariwm ocsifflworid".
Defnyddir sbectol borate metel alcali yn aml fel gwydrau swbstrad luminescent ar gyfer ïonau daear prin oherwydd eu tryloywder uchel a hydoddedd daear prin da. deunyddiau swbstrad megis sbectol a ffosfforau. Mae lefel egni 5d haen allanol Eu2+ yn agored i ddylanwad yr amgylchedd allanol i gynhyrchu hollti lefel egni, sy'n arwain at genhedlaeth tonfedd ymoleuedd o'r 5d{ {4}}f naid o Eu2+. naid y sifft tonfedd ymoleuedd. O ganlyniad, gall Eu2+ allyrru golau sy'n amrywio o fioled i goch yn dibynnu ar y deunydd swbstrad, sy'n gwneud deunyddiau doped Eu{2+ yn amlbwrpas iawn.
Nodweddir sbectrwm cyseiniant paramagnetig electron (EPR) Eu2+ gan sbectrwm siâp "U", felly gellir defnyddio EPR i ganfod presenoldeb Eu2+ ac amgylchedd y maes cydgysylltu o gwmpas Eu2+. Yn yr astudiaeth hon, dadansoddwyd effaith cydrannau gwydr ar gryfder maes ligand o amgylch Eu2+ trwy ymchwilio i newidiadau i gopaon signal EPR nodweddiadol Eu2+ mewn samplau gwydr bariwm borate.
Paratowyd y gwydr bariwm borate doped Eu2+ gan atmosffer dan CO ac ymchwiliwyd i fecanwaith newid sbectrol fflworoleuedd Eu2+. Darganfyddir bod y cynnydd mewn cynnwys bariwm yn y gwydr yn arwain at wella dwyster y maes cydgysylltu o amgylch yr ïonau Eu2+ a chynnydd yn hollti lefel egni 5d Eu2+, sy'n achosi newid coch y sbectra allyriadau. Mae cyflwyno fflworin i'r gwydr yn achosi gostyngiad yng nghryfder y maes cydgysylltu o amgylch yr ïon Eu2+, sy'n atal symudiad coch y sbectrwm allyriadau. Yn y cyfamser, canfyddir bod y cynnydd mewn crynodiad Eu2+ hefyd yn achosi newidiad y sbectrwm allyriadau, sy'n cael ei briodoli i effaith ehangiad y cwmwl electronau yn y lefel egni 5d, gan arwain at symudiad canol i lawr. o'r lefel egni 5d. Mae'r astudiaeth hon yn egluro'n systematig y ddau fecanwaith sy'n achosi newid tonfedd goleuedd Eu2+, ac yn canfod y gall ïonau fflworid ddarparu amgylchedd cydgysylltu cae isel ger-cymdogion i'r ganolfan oleuedd, ar sail y gall yr astudiaeth arwain y addasu lliw goleuedd Eu2+ gwydr doped, ffosffor a deunyddiau eraill.
Cefnogwyd yr ymchwil cysylltiedig gan Sefydliad Cenedlaethol Gwyddoniaeth Naturiol Tsieina.
Ffig. 1 (a) Sgematig shifft coch o sbectra allyriadau samplau gwydr BOxE10 a (b) BFxE10
Ffig. 2 Diagramau sgematig wedi'u symud yn goch o sbectra allyriadau samplau gwydr BO20Ey a BF20Ey
