ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА Eu3+ В РАЗЛИЧНЫХ ПОЛИМОРФНЫХ МОДИФИКАЦИЯХ γ-, η-, θ- и α-Al2O3

Abstract

Исследованы фотолюминесцентные свойства иона-зонда Eu3+ в полиморфных модификациях γ-, η-, θ- и α-Al2O3:Eu3+ с концентрацией европия 0.05 масс.%. Проведён анализ спектров фотолюминесценции ионов Eu3+ в области переходов 5D0 → 7FJ (J = 0 - 4), коэффициента асимметрии, кинетики затухания и спектров возбуждения фотолюминесценции. Установлено, что ионы Eu3+ встраиваются в решётку Al2O3 в позиции с локальной симметрией С3v. Показано, что биэкспоненциальная зависимость затухания люминесценции Eu3+ в γ-, η- и θ-Al2O3:Eu3+ обусловлена наличием ионов Eu3+ в объеме и в приповерхностных позициях. Для α-Al2O3:Eu3+ содержание поверхностных центров минимально и кинетика затухания описывается одной экспонентой. На основании комплексного анализа полученных результатов по исследованию фотолюминесценции однофазных порошков Al2O3 выявлены характеристичные особенности (интенсивность фотолюминесценции, структура переходов 5D0 → 7FJ, коэффициент асимметрии, положение полосы переноса заряда O2- → Eu3+ и времена жизни 5D0), которые позволяют использовать ионы Eu3+ в качестве структурно-чувствительных зондов локальной структуры Al2O3 для идентификации фазового состава Al2O3 в процессе структурных превращений.