Новосибирск, 21 фев - ИА Neftegaz.RU. Ученые из Института катализа СО РАН с помощью метода лазерного испарения синтезировали люминесцентные наноматериалы - красные оксидные нанолюминофоры.
Об этом сообщила пресс-служба Института катализа СО РАН.
Ученым удалось достичь рекордного квантового выхода в этих соединениях - выше 60%.
Это значит, что источники на их основе будут энергоэффективными и яркими.
Полученные материалы уже могут использоваться в биотехнологиях и электронике.
Нанолюминофор - наноразмерное вещество, которое преобразовывает поглощаемую энергию в световое излучение в какой-либо области видимого спектра.
Красные нанолюминофоры востребованы на рынке, так как позволяют получать источники теплого белого света.
Зачастую требуется само красное свечение, такие нанолюминофоры применяют для создания оптических меток в биовизуализации - передовом методе диагностики заболеваний, в т.ч. онкологических.
Кроме того, их используют в новейших дисплеях для повышения пространственного разрешения и в термолюминесцентных датчиках.
Чем меньше размер светящихся наночастиц, тем они эффективнее.
Однако уменьшение их размера провоцирует падение показателя квантового выхода (отношение количества испускаемых фотонов к количеству поглощенных фотонов).
Квантовый выход отвечает за энергоэффективность и яркость источников на основе нанолюминофоров.
Ученые Института катализа СО РАН нашли способ решить проблему низкого квантового выхода.
Те люминоформы, что используются сегодня на рынке, изготавливаются на основе кубической фазы оксида иттрия.
Ее достаточно легко получить химическими методами, однако она имеет невысокий квантовый выход, а красный свет в этом случае недостаточно красный.
Оксида иттрия в другой фазе - моноклинной - имеет совершенно иную кристаллическую структуру, ее химическими методами получить нельзя.
Ученые смогли синтезировать ее физическим методом - с помощью лазерного испарения.
В этом случае люминисцентные характеристики лучше, чем у кубической фазы.
А с добавлением ионов европия, ученые смогли получить рекордный квантовый выход для таких соединений - 61%, и более красный свет.
Чтобы получить красные нанолюминофоры, ученые берут оксид иттрия с добавленными в него ионами европия и готовят из него плотную мишень - керамическую таблетку.
Эту таблетку помещают в установку лазерного синтеза, состоящую из лазера и вакуумной камеры, где происходит лазерное испарение.
Под действием лазера мишень начинает испаряться, а ученые управляют конденсацией испаренных частиц.
Подобрав оптимальные условия, они получают наноразмерный люминофор с моноклинной структурой.
Отмечается, что данное соединение уже готово для применения в биотехнологических или электронных приложениях.
Осталось только масштабировать объемы производства нанолюминофора.
Статья на основе исследования опубликована в журнале Ceramics International.
Автор: А. Шевченко
