Preskočiť na obsah
  • O nás
    • Kto sme a ako sa stať naším členom?
    • Stanovy spoločnosti
    • Predseda a správna rada
    • Kontakt
  • Oznamy
  • Politika
  • Kultúra a veda
    • Kultúrne novinky v slovenskom jazyku
    • Vedecké novinky v ruskom jazyku
  • Pel-mel
  • Kluby Arbat
  • Komentáre
  • O nás
    • Kto sme a ako sa stať naším členom?
    • Stanovy spoločnosti
    • Predseda a správna rada
    • Kontakt
  • Oznamy
  • Politika
  • Kultúra a veda
    • Kultúrne novinky v slovenskom jazyku
    • Vedecké novinky v ruskom jazyku
  • Pel-mel
  • Kluby Arbat
  • Komentáre
Коллоидные растворы наночастиц оксида иттрия с европием и без него под ультрафиолетом. Источник фото: пресс-служба ФИЦ «ИК СО РАН»

Správa z oblasti ruskej vedy v pôvodnom znení (scientificrussia.ru)

  • srspol
  • 3. februára, 2024
  • 8:12 pm

Ученые улучшили свойства люминесцентных материалов


Ученые ФИЦ «Институт катализа СО РАН» оптимизировали методику получения красных нанолюминофоров — люминесцентного материала для различных источников света и биовизуализации. Они применили направленный дизайн и выяснили, что добавка 30% кислорода в процесс синтеза позволяет повысить квантовый выход, отвечающий за яркость, практически до 70%.

Нанолюминофор — наноматериал, преобразующий поглощаемую энергию в световое излучение в какой-либо области видимого спектра. Для источников теплого белого света востребованы красные люминофоры, синтезом которых занимаются ученые ФИЦ «Институт катализа СО РАН». Одна из ключевых характеристик этого вещества — квантовый выход. Он отображает отношение количества испускаемых фотонов к количеству поглощенных фотонов и отвечает за яркость. Ученые применили контролируемый дизайн и рассчитали оптимальное количество кислорода для процесса получения соединения — доля в 30% позволила повысить квантовый выход до рекордных на сегодня 69%.

Для синтеза нанолюминофора используют микропорошки оксида иттрия с добавленными в него ионами европия — делают мишень, а затем испаряют материал в газовой среде аргона под воздействием лазера. В кристаллической структуре исходного соединения есть дефекты — кислородные вакансии. Из-за них увеличивается затрачиваемая на люминесценцию энергия. Кроме того, они излучают синий, а не красный свет.

Решить проблему дефектов помогла добавка в газовую среду кислорода. Ученые определили, что оптимальная доля — 30%, но даже небольшая добавка кислорода позволяет улучшить стехиометрический состав наноматериала.

«У оксидных люминофоров есть глобальная проблема, которая существенно препятствует их широкому применению. Это нарушение определенного соотношения элементов, или стехиометрии, в кристаллической решетке. Их структура не такая идеальная, как описано в учебниках. В оксиде иттрия на два атома иттрия номинально приходится три атома кислорода, но в реальности кислород в некоторых местах отсутствует. Эти вакансии поглощают энергию и излучают не в красной, а синей области. Из-за этого снижается эффективность люминесценции и меняется цвет излучения. Зная это, мы использовали оптимальное соотношение кислорода в 30%, приблизили стехиометрический состав к номинальному и повысили квантовый выход почти до 70%», — рассказывает автор исследования, младший научный сотрудник отдела гетерогенного катализа ИК СО РАН Александр Нашивочников.

По его словам, предложенный подход может пригодиться другим научным коллективам, которые занимаются люминофорами: главный вывод — при синтезе оксидных нанолюминофоров в первую очередь необходимо решать проблему стехиометрии путем направленного дизайна. Традиционный метод — применение постобработки, когда уже готовый оксид обрабатывают на воздухе кислородом, — дает квантовый выход всего в 25%.

У красных нанолюминофоров широкий спектр применения — от микроэлектроники до биовизуализации, которую используют для диагностики заболеваний. В Институте катализа СО РАН создают приложения для исследований физических свойств этих наноматериалов — светодиоды, симпатические, или невидимые, чернила, а также тестируют измерение температуры с помощью люминесценции.

«Мы выбрали нужные компоненты для светодиода и методику. Скоро мы начнем его сборку, а затем исследования. Нам надо показать, что наши нанолюминофоры хорошо проявляют себя как компонент реального светодиодного устройства. Что касается невидимых чернил, то мы изготовили несколько образцов и подтвердили их стабильность. Ещё мы испытываем возможность применения наших соединений для задач оптической термометрии — измерения температуры с помощью люминесценции. Этот метод востребован для работы в жестких экстремальных средах, где измерение традиционными методами затруднено», — говорит Александр Нашивочников.

Источник информации и фото: пресс-служба ФИЦ «ИК СО РАН»

Разместила: Ирина Усик

Информация взята с портала «Научная Россия» (scientificrussia.ru)
PrevPredchádzajúca správaDalší figurka usazena. Aspen Institut na Hradě. Já to na té americké ambasádě zažil, vzpomíná poslanec
Ďalšia správaJsme suverénní země a nenárokujeme si „pečeť košer“, řekl OrbánĎalšie
  • Kto sme a ako sa stať naším členom?
  • Stanovy občianskeho združenia
  • Predseda a správna rada
  • Kontakt
  • Oznamy
  • Politika
  • Kultúra a veda
  • Kultúrne novinky v slovenskom jazyku
  • Vedecké novinky v ruskom jazyku
  • Pel-mel
  • Kluby Arbat
  • Komentáre

© 2025 Slovensko-ruská spoločnosť. Všetky práva vyhradené.

Spravujte súhlas so súbormi cookie
Na poskytovanie tých najlepších skúseností používame technológie, ako sú súbory cookie na ukladanie a/alebo prístup k informáciám o zariadení. Súhlas s týmito technológiami nám umožní spracovávať údaje, ako je správanie pri prehliadaní alebo jedinečné ID na tejto stránke. Nesúhlas alebo odvolanie súhlasu môže nepriaznivo ovplyvniť určité vlastnosti a funkcie.
Funkčné Vždy aktívny
Technické uloženie alebo prístup sú nevyhnutne potrebné na legitímny účel umožnenia použitia konkrétnej služby, ktorú si účastník alebo používateľ výslovne vyžiadal, alebo na jediný účel vykonania prenosu komunikácie cez elektronickú komunikačnú sieť.
Predvoľby
Technické uloženie alebo prístup je potrebný na legitímny účel ukladania preferencií, ktoré si účastník alebo používateľ nepožaduje.
Štatistiky
Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na štatistické účely. Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na anonymné štatistické účely. Bez predvolania, dobrovoľného plnenia zo strany vášho poskytovateľa internetových služieb alebo dodatočných záznamov od tretej strany, informácie uložené alebo získané len na tento účel sa zvyčajne nedajú použiť na vašu identifikáciu.
Marketing
Technické úložisko alebo prístup sú potrebné na vytvorenie používateľských profilov na odosielanie reklamy alebo sledovanie používateľa na webovej stránke alebo na viacerých webových stránkach na podobné marketingové účely.
Spravovať možnosti Správa služieb Spravovať predajcov Prečítajte si viac o týchto účeloch
Zobraziť predvoľby
{title} {title} {title}