Химики улучшили синтез лазерных материалов — Naked Science
18.12.2019
ТюмГУ

Химики улучшили синтез лазерных материалов

Исследователи кафедры неорганической и физической химии ТюмГУ предложили новый способ синтеза порошков твердых растворов оксисульфидов редкоземельных элементов.

Химики улучшили синтез лазерных материалов / ©fullhub.ru

Ученые кафедры неорганической и физической химии ТюмГУ Елена Сальникова, Олег Андреев и Юрий Денисенко предложили новый способ синтеза порошков твердых растворов оксисульфидов редкоземельных элементов. Описание оптических свойств синтезированных соединений выполнили коллеги из Санкт-Петербургского государственного университета, Института физики имени Л. В. Киренского и Лаппеенрантского технологического университета (Финляндия). Работа опубликована в Journal of Solid State Chemistry.

Пристальному вниманию со стороны исследователей данные соединения обязаны оптическим свойствам. Твердые растворы оксисульфидов редкоземельных элементов обладают люминесцентными свойствами, а потому нередко рассматриваются в качестве потенциальных лазерных материалов. Практическое применение оксисульфидов редкоземельных элементов ограничивается трудностями, связанными с их синтезом. Классические методы синтеза весьма трудоемкие, а полученные соединения не всегда соответствуют требованиям, предъявляемым к лазерным материалам.

Ключевая особенность предложенного метода синтеза – использование оксидов редкоземельных элементов в качестве прекурсора. Для получения требуемого соединения авторы готовят водный раствор нитратов, который содержит все необходимые компоненты, а затем, путем соосаждения, переводят в твердый раствор сульфатов редкоземельных элементов. После химической гомогенизации, в ходе которой в реакционную смесь вводят ионы лантаноидов – церия, европия, диспрозия и эрбия, полученные соединения восстанавливают в атмосфере водорода и сульфидируют в атмосфере H2S.


Кристаллическая структура оксисульфида лантана (La2O2S) / ©Пресс-служба ТюмГУ

Авторы сообщают, что кристаллическая структура синтезированных соединений имеет тригональную симметрию. Локальное микроокружение лантана и иттрия представлено многогранником с семью вершинами, четыре из которых занимают атомы кислорода, и еще три – атомы серы. Один атом иттрия или лантана в кристаллической решетке находится в неэквивалентном положении.

Стоит сказать, что люминесценция, или эмиссия света, для каждого соединения уникальна. Длина волны излучения, требуемого для возникновения люминесценции (длина волны возбуждения), может варьировать в весьма широких пределах. Ровно как длина волны эмиссии, которая определяет цвет люминесценции. Так, доминирующая длина волны эмиссии для активированных европием оксисульфида иттрия и оксисульфида лантана будет равна 545 и 623 нанонметра соответственно. Цвет люминесценции в первом случае будет зеленым, а во втором – оранжевым.

Однако, люминесцирующие свойства зависят не только от иона-активатора, но и от структуры оксисульфида. Исследователи выявили различия в геометрии центра люминесценции в молекулах оксисульфидов иттрия и лантана, активированных европием. Авторы отмечают, что предложенный метод синтеза оксисульфидов может быть использован в производстве оптических материалов, поскольку отличается технологичностью, воспроизводимостью и способностью производить несколько десятков граммов продукта одновременно.

«В данный момент планируется публикация двух статей. Одна является продолжением нынешнего исследования, а вторая, совместно с сотрудниками Республики Бенин, будет посвящена использованию порошковых люминофоров в качестве биомаркеров злокачественных новообразований», – пояснила доцент кафедры неорганической и физической химии ТюмГУ Елена Сальникова.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Тюменский государственный университет (ТюмГУ) — первый университет Тюменской области, был открыт в 1930 году. Готовит специалистов по 175 направлениям подготовки. Университет входит в число участников Проекта 5-100 — программы повышения международной конкурентоспособности российских вузов среди ведущих мировых научно-образовательных центров.
Вчера, 11:44
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Позавчера, 19:40
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

Вчера, 19:09
Василий Парфенов

Современная Красная планета представляет собой суровую безжизненную пустыню, однако геологические данные показывают, что некогда воды там было едва ли не больше, чем на Земле. Причин, по которым Марс потерял почти все необходимые для развития жизни ресурсы, предлагалось немало. Но теперь ученые обнаружили надежную корреляцию между размерами небесного тела и его способностью удерживать летучие вещества.

Вчера, 11:44
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Позавчера, 19:40
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

19 сентября
Александр Березин

Сегодня на Землю вернулся экипаж Inspiration 4. Пресса уже единодушно пишет об этом так: большой и яркий успех амбициозной космической компании. Без единого профессионала-астронавта — и взлетели выше МКС! Все это правда. Но правда и другое: сам Илон Маск и все, кто хорошо представляют себе пилотируемые космические полеты, находились в напряжении на протяжении троих суток, пока четверо смелых из Inspiration 4 были в космосе. И можно с уверенностью сказать, что впереди у SpaceX, кажется, еще более рискованные полеты. Попробуем разобраться почему.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: