سنتز و بررسی نانوساختار ترکیبات لومینسانس ایتریم دوپ شده با یوروپیم و اربیم

در این تحقیق نمونه های مختلف y2o3:eu, y2o3:er وy2o3:eu,sr و همچنین نمونه y2o3 نانوسایز، توسط تکنیک های سنتز احتراقی محلول، سل-ژل نرمال، سل-ژل پچینی و میکروامولسیون آماده شدند. و توسط تفرق اشعه مجهول (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، تصویربرداری با کیفیت بالا توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری (hrtem)، تفرق اشعه الکترونی (saed)، آنالیز انرژی اشعه مجهول (edx)، طیف سنجی مادون قرمز با انتقال فوریه (ftir) و طیف سنجی فوتولومینسانس بررسی شدند. نتایج xrd نشان داد که بعد از عملیات حرارتی همگی نمونه های سنتز شده با روش های مختلف دارای ساختار مکعبی با گروه فضایی ia-3 می باشند همچنین نتایج نشان داد که در سنتز احتراقی بالاترین بلورینگی در عین سادگی روش بدست می آید و خلوص رنگی و شدت لومینسانس نمونه سنتز شده در این روش بالاتر می باشد. اندازه بلورکها نیز حدوداً بین 10-30 نانومتر تخمین زده شد. نتایج saed و تصویر hrtem از نمونه y2o3:eu (3%) نشان داد که بلورینگی مناسبی با استفاده از روش سنتز احتراقی و سپس عملیات حرارتی در oc 600 بدست آمده است. همچنین مشاهده شد که فواصل بین اتمی نیز با فاز yttria همخوانی دارد. تصاویر sem نشان داد که پس از عملیات حرارتی ذرات تا حدی آگلومره شده اند. همچنین آنالیز نمونه y2o3:eu (3%) توسط روش وارن-اورباخ (warren-averbach) نشان داد که یون آلاینده بیشتر در نزدیکی مرزدانه ها تجمع یافته است. این نتیجه با نتایج edx نیز تایید شد. همچنین انتقالات مختلف مربوط به انتقال دوقطبی مغناطیسی و الکتریکی 5d0–?7fj (j=0, 1, 2, 3) و 5d1–7f1 در طیف تابشی لومینسانس و انتقال موسوم به انتقال بار (charge transfer) در طیف تهییجی لومینسانس مشاهده گردید. بررسی دقیقتر روی طیف تابشی فوتولومینسانس نشان داد که فرونشانی غلظتی برای y2o3:eu سنتز شده بروش احتراقی حدود 5 درصد می باشد همچنین مختصات رنگی cie محاسبه شده از روی طیف فوتولومینسانس نشان داد که مختصات رنگی cie وابسته به غلظت می باشد و بهترین خلوص رنگی (chromaticity) نسبت به نمونه استاندارد رنگ قرمز حدود 3 درصد بدست می آید. بعلاوه اثر افزودن sr روی ترکیب لومینسانس y2o3:eu بررسی گردید که نتایج حاکی از آن بود که افزودن sr خلوص رنگی و شدت لومینسانس ترکیب y2o3:eu را بهبود می بخشد درحالی که اندازه بلورکها را کاهش می دهد. در نهایت طیف xrd بعضی نمونه ها به منظور بررسی تغییرات پارامترهای میکروساختاری و پارامترهای کریستالوگرافی توسط روش ریدفیلد آنالیز شد که نشان داد er بیشتر از eu اندازه بلورکها را حین آلاییدن کاهش می دهد و میکرو-کرنش و اعوجاج بیشتری را وارد می کند.