Структурная обусловленность свойств. Часть IV. Кристаллохимия материалов нелинейной оптики. Кристаллохимия пьезоэлектриков. Кузьмичева Г.М. - 32 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

63
4. Присутствие ионов с разными формальным зарядами,
приводящих к электронейтральности системы.
В системе Ln
3
Al
5
O
12
:Yb,Si (рис. 23, кривая 1) ионы Yb
2+
и Si
4+
с
разными формальными зарядами распределяются соответственно
по додекаэдрическим и тетраэдрическим позициям структуры с
образованием электрически-нейтрального кристалла
{Ln
3+
,Yb
2+
}
3
[Al
3+
]
2
(Al
3+
,Si
4+
)
3
O
12
.
Рис. 23. Связь между длиной волны основного тона окраски
(
max,
нм) и радиусом Ln (r
Ln
VIII
, A) для систем:
Ln
3
Al
5
O
12
:Yb, Si (1), Ln
3
Al
5
O
12
:Eu, Zr (2), Ln
3
Al
5
O
12
:Zr (3);
красный (780-640 нм), оранжевый (640-595 нм), желтый (595-
570 нм), зеленый (570-490 нм), голубой (490-450 нм), синий
(450-425 нм), фиолетовый (425-380 нм)
64
Таким образом, роль второго компонента - обеспечить
электронейтральность системы за счет частичных замещений
Ln
3+
Yb
2+
и Al
3+
Si
4+
. Подобная схема, вероятно, реализуется для
Ln
3
Al
5
O
12
:Eu,Zr (Eu
2+
Zr
4+
) (табл. 8).
Таблица 8. Цвет и положение максимумов широких
полос в спектрах оптического поглощения кристаллов
Y
3
Al
5
O
12
: Ln,Zr* (r
Y
VIII
=1.02A)
Ln
r
Ln
VIII
,A
Цвет
кристалла
Положение
максимума полос, нм
La,Zr
1.16
Красный
~485
Ce,Zr
1.14
Желтый
340, 460
Pr,Zr
1.13
Зеленый
240, 290
Nd, Zr
1.11
Sm,Zr
1.08 (Sm
3+
)
1.27(Sm
2+
)
Фиолетовый
380, 540
Eu,Zr
1.07 (Eu
3+
)
1.25 (Eu
2+
)
Синий
380, 550
Gd,Zr
1.05
Красный
~485
Tb,Zr
1.04
Зеленый
385, 660
Dy,Zr
1.03
Зеленый
390, 665
Ho,Zr
1.02
Оранжево-
красный
~485 , 870-770, 530-465,
350
Er,Zr
1.00
Оранжево-
красный
~485, 715-540, 500,465
Tm,Zr
0.99
Оранжево-
красный
~485, 770, 560, 500, 485
Yb, Zr
0.98 (Yb
3+
)
1.14 (Yb
2+
)
Зеленый**
Синий** *
390, 660
365, 590
Lu,Zr
0.97
Красный
~485
Sc,Zr
0.87
Красный
~485
*Ионы-активаторы Ln и Zr вводились до 1 мас.% и менее (по
шихте); **до30 мас.%Yb и *** до 100мас.%Yb (по шихте)
0
10
0
20
0
30
0
40
0
50
0
60
0
70
0
0,
00
96
0,
97
0,
98
0,
99
1
1,
01
1,
03
1,
04
rLn,
A
Длина волны,
нм
1
2
3
                             63                                                                       64
   4. Присутствие ионов с разными формальным зарядами,                   Таким образом, роль второго компонента - обеспечить
       приводящих к электронейтральности системы.                     электронейтральность системы за счет частичных замещений
                                                                      Ln3+ Yb2+ и Al3+ Si4+. Подобная схема, вероятно, реализуется для
   В системе Ln3Al5O12:Yb,Si (рис. 23, кривая 1) ионы Yb2+ и Si4+ с   Ln3Al5O12:Eu,Zr (Eu2+ Zr4+) (табл. 8).
разными формальными зарядами распределяются соответственно
по додекаэдрическим и тетраэдрическим позициям структуры с              Таблица 8.       Цвет и положение максимумов широких
образованием           электрически-нейтрального       кристалла      полос в спектрах оптического поглощения кристаллов
{Ln3+,Yb2+}3[Al3+]2(Al3+,Si4+)3O12.                                   Y3Al5O12 : Ln,Zr* (rYVIII=1.02A)
    70                                                                   Ln        rLnVIII,A       Цвет            Положение
    0                                                                                            кристалла     максимума полос, нм
    60                                                                 La,Zr         1.16         Красный             ~485
    0                                                                  Ce,Zr         1.14         Желтый             340, 460
    50                                                                 Pr,Zr         1.13         Зеленый            240, 290
    0                                                                  Nd, Zr        1.11
Длина волны,




    40                                               1                  Sm,Zr     1.08 (Sm3+)    Фиолетовый
    0                                                2                            1.27(Sm2+)                         380, 540
                                                     3                  Eu,Zr      1.07 (Eu3+)
    30
                                                                                   1.25 (Eu2+)     Синий             380, 550
нм




    0
                                                                        Gd,Zr           1.05      Красный             ~485
    20                                                                  Tb,Zr           1.04      Зеленый            385, 660
    0                                                                   Dy,Zr           1.03      Зеленый            390, 665
    10                                                                  Ho,Zr           1.02     Оранжево- ~485 , 870-770, 530-465,
    0                                                                                             красный              350
                                                                        Er,Zr           1.00     Оранжево-    ~485, 715-540, 500,465
       0                                                                                          красный
       0,      0,   0,   0,    1      1,     1,    1,     1,
       00      97   98   99           01     02    03     04
                                                                        Tm,Zr         0.99       Оранжево- ~485, 770, 560, 500, 485
                              rLn,
       96                     A
                                                                                                  красный
 Рис. 23. Связь между длиной волны основного тона окраски               Yb, Zr    0.98 (Yb3+)    Зеленый**           390, 660
        ( max, нм) и радиусом Ln (rLnVIII, A) для систем:                         1.14 (Yb2+)    Синий** *           365, 590
  Ln3Al5O12:Yb, Si (1), Ln3Al5O12:Eu, Zr (2), Ln3Al5O12:Zr (3);         Lu,Zr         0.97        Красный             ~485
красный (780-640 нм), оранжевый (640-595 нм), желтый (595-              Sc,Zr         0.87        Красный             ~485
 570 нм), зеленый (570-490 нм), голубой (490-450 нм), синий           *Ионы-активаторы Ln и Zr вводились до 1 мас.% и менее (по
            (450-425 нм), фиолетовый (425-380 нм)                     шихте); **до30 мас.%Yb и *** до 100мас.%Yb (по шихте)