Спектроскопия и особенности широкополосного «белого» излучения наноразмерных диэлектрических оксидных и фторидных частиц, легированных редкоземельными ионами Pr3+, Dy3+, Er3+, Yb3+

Цель работы - исследование спектрально-люминесцентных свойств и выявление особенностей возникновения и закономерностей широкополосного «белого» излучения наноразмерных оксидных (YPO4, YVO4, LaGa0.5Sb1.5O6, BiGeSbO6, ZrO2) и фторидных (СaF2) диэлектрических частиц, легированных редкоземельными (РЗ) ионами – (Pr3+, Dy3+, Er3+, Yb3+), при воздействии на них интенсивным лазерным излучением видимого и ближнего инфракрасного диапазонов спектра. Объекты исследования – нано- и микрочастицы составов: Y1-xErхPO4 и Y1-xErхVO4 (x = 0.05-1); La1-xRexGa0.5Sb1.5O6 и Bi1-xRexGeSbO6 (Re = Pr3+, Dy3+, Er3+, Yb3+) (x = 0.05-0.5); (1–х)ZrO2-х мол.% Er2O3 (х = 5-25); CaF2-х мол.% ErF3 (x = 5-25). Для исследования их морфологии и определения размеров использовались методы просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии. Для исследования фазового состава использовались методы рентгеновской дифрактометрии. Методы оптической спектроскопии использовались для исследования спектрально-люминесцентных характеристик частиц. В работе установлено влияние на условия возникновения и характеристики широкополосного «белого» излучения в указанных наночастицах следующих параметров: тип активирующего редкоземельного иона и его концентрация; химическая природа матрицы материала, особенности её кристаллической структуры, ширина запрещенной зоны, наличие дефектов, размеры и форма частиц. Полученные результаты могут быть использованы при разработке новых люминофоров для биомедицинских применений. Дополнительный разогрев наночастиц под действием интенсивного лазерного излучения может найти практическое применение в качестве метода усиления теплового эффекта лазерного воздействия. Результаты работы обладают практической значимостью в контексте широкого применения материалов, активированных редкоземельными ионами, в качестве люминофоров, активных сред твердотельных лазеров, сцинтилляторов, люминесцентных меток в биомедицине и т.д. Перспектива растущего интереса к исследованиям спектрально-люминесцентных характеристик соединений, легированных РЗ ионами, обусловлена развитием мощных источников излучения, а также технологических и научных аспектов синтеза таких соединений.