Üçdeğerlikli Erbiyum (Er+3) Katkılı BaTa2O6FosforununÜretimi, Yapısal Özellikleri ve Görünür-Yakın Kızılötesi Fotolüminesansı

Er+3(üç değerlikli erbiyum iyonu) katkılı baryum tantalatfosforları katı hal reaksiyon metoduyla 1425 °C 'de 20 saat sinterlenerek üretilmiştir. Üretilen numuneler X-ışınları difraktometresi (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımı spektroskopisi (EDS) ve görünür-lazer fotoluminesans (FL) analizleri ile karakterize edilmiştir. XRD analizinde, Er+3 katkılı BaTa2O6 yapısı %10 mol oranına kadar tek fazlı yapı özelliğini sürdürürken, %10 mol üzeri seviyelerde az oranda ErTaO4 fazı ortaya çıkmıştır. SEM analizlerinde Er+3 katkılı BaTa2O6 tanelerin boyutu katkı artışına bağlı olarak küçülme göstermiştir. Görünür FL analizlerinde, BaTa2O6:Er+3 fosforununemisyon spektrumları ise 500 ile 690 nm dalgaboyları arasında olup, Er+3 iyonuna ait karakteristik emisyon pikleri gözlenmiştir. Ayrıca, Er+3 katkı artışına bağlı olarak emisyon azalması veya konsantrasyon sönümlemesi meydana gelmemiştir. BaTa2O6:Er+3fosforlarının Uluslararası Aydınlatma Komisyonu (CIE) renklilik kordinatları diyagramında sarımsı-yeşil bölgede bulunmuştur. Yakın kızılötesi FL analizinde BaTa2O6:Er+3 fosforununemisyon spektrumları 1450 ile 1650 nm arasında gözlemlenmiştir.

Synthesis, Structural Properties and Visible-Near Infrared Photoluminescence of Trivalent Erbium (Er3+) Doped BaTa2O6 Phosphor

Er3+ (trivalent erbium ion) doped barium tantalate phosphors were produced by solid state reaction method at 1425 ?C for 20 hrs. The synthesized samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS) and visible-laser photoluminescence (PL) analyses.In XRD analysis, while Er3+ doped BaTaO6 structure maintained single phase structure up to 10 mol%, small amount ErTaO4 phase appeared doping levels above 10 mol%. SEM analysis showed that size of Er3+ doped BaTa2O6 grains decreased with increasing doping concentration. In the visible PL analysis, the emission spectra of BaTa2O6:Er3+ phosphor were between 500 and 690 nm wavelengths, and characteristic emission peaks of Er3+ ion were observed.Furthermore, depending on the increase in Er3+ doping concentration, no emission decreasing or concentration quenching has occurred.The Commission Internationale d'Eclairage (CIE) chromaticity coordinates of the BaTa2O6:Er3+ phosphors were found to be in the yellowish green region of the chromaticity diagram. In the near infrared PL analysis, the emission spectra of BaTa2O6:Er3+ phosphors were observed between 1450 and 1650 nm.

___

  • 1. Marciniak, L., Stefanski, M., Tomala, R., Hreniak, D. and Strek, W., 2015. Synthesis and spectroscopic properties of RbLa1-xEuxP4O12 nanocrystals, J Alloy Compd, 624, 210-215.
  • 2. Yang, H.M., Shi, J.X. and Gong, M.L., 2005. A novel red emitting phosphor Ca2SnO4:Eu3+ , J Solid State Chem, 178, 917-920.
  • 3. Yang , Z., Wu, H., Li, J., Shao, B., Qiu, J. and Song, Z., 2015. Slow light enhanced near infrared luminescence in CeO2: Er3+, Yb3+ inverse opal photonic crystals, J Alloy Compd, 641, 127-131.
  • 4. Tamrakar, R.K., Bisen, D.P., Brahme, N., Sahu, I.P. and Upadhyay, K., 2015. Structural and luminescence behavior of Gd2O3:Er3+ phosphor synthesized by solid state reaction method, Optik, 126, 2654-2658.
  • 5. Qiu, Z., Zhou, Y., Lu, M., Zhang, A. and Ma, Q., 2008. Combustion synthesis of three-dimensional reticularstructured luminescence SrAl2O4:Eu,Dy nanocrystals, Solid State Sci, 10, 629-633.
  • 6. Rasool, S.N., Moorthy, L.R. and Jayasankar, C.K., 2013. Optical and luminescence properties of Dy3+ ions in phosphate based glasses, Solid State Sci, 22, 82-90.
  • 7. Nakamura, S. and Fasol, G., 1997. The Blue Laser Diode: GaN Based Light Emitters and Laser, Springer, Berlin, Germany,.
  • 8. Levine, A.K., and Palilla, F.C., 1964. A new, highly efficient red-emitting cathode luminescent phosphor (YVO4:Eu) for color television, Appl Phys Lett, 5, 5118-120.
  • 9. Solé, J.G., Bausá, L.E., and Jaque, D., 2005. An Introduction to the Optical Spectroscopy of Inorganic Solids, John Wiley & Sons Ltd, England.
  • 10. Layden, G.K., 1968. Dielectric and structure studies of hexagonal BaTa2O6, Mater Res Bull, 3, 349.
  • 11. Kovba, L.M., Lykova, L.N., Paromova, M.V. and Lopato, L.M., 1977. Barium oxide-tantalum oxide system, Russ J Inorg Chem, 22, 1544.
  • 12. Ichinose, N. and Shimada, T., 2006. Effect of grain size and secondary phase on microwave dielectric properties of Ba(Mg1/3Ta2/3)O3 and Ba([Mg, Zn]1/3Ta2/3)O3 systems, J Eur Ceram Soc, 26, 1755- 1759.
  • 13. Lee, Y.H., Kim, Y.S., Kim, D.H. and Oh, M.H., 2000. Conduction mechanisms in barium tantalates films and modification of interfacial barrier height, IEEE T Electron Dev, 47, 71-76.
  • 14. Kato, H. and Kudo, A., 1998. New tantalate photocatalysts for water decomposition into H2 and O2, Chem Phys Lett, 295, 487-492.
  • 15. İlhan, M., 2014. Synthesis, structure and photoluminescence properties of Ho3+ doped TTB- BaTa2O6 phosphors, Solid State Sci, 38, 160-168. 16. Layden, G.K., 1967. Polymorphism of BaTa2O6, Mater Res Bull, 2, 533-539.
  • 17. Magneli, A., 1949. The crystal structure of tetragonal potassium tungsten bronze, A Ark Kemi, 1, 213-221.
  • 18. Hyde, B.G. and Keefe, M.O., 1973. Relations between the DO9(ReO3) structure type and some `bronze' and `tunnel' structures, Acta Crystallogr A, 29, 243-248.
  • 19. Roulland, F., Josse, M. and Castel, E., 2009. Influence of ceramic process and Eu content on the composite multiferroic properties of The Ba6-2x Ln2xFe1+xNb9-xO30 TTB system, Solid State Sci, 11, 1709-1716.
  • 20. Tressaud, A., 2011. Structural architecture and physical properties of some inorganic fluoride series: a review, J Fluorine Chem, 132, 651-659.
  • 21. İlhan, M., Ekmekçi, M.K., Mergen, A. and Yaman, C., 2016. Synthesis and optical characterization of red- emitting BaTa2O6:Eu3+ phosphors, J Fluoresc, 26, 1671-1678.
  • 22. Siqueira, K.P.F., Carmo, A.P., Bell, M.J.V. and Dias, A., 2016. Optical properties of undoped NdTaO4, ErTaO4 and YbTaO4 ceramics, J Lumin, 179, 146-153
  • 23. Simon, A. and Ravez, J., 2006. Solid-state chemistry and non-linear properties of tetragonal tungsten bronzes materials, C R Chim, 9, 1268-1276.
  • 24. İlhan, M., Mergen, A. and Yaman, C., 2013. Removal of iron from BaTa2O6 ceramic powder produced by high energy milling, Ceram Int, 39, 5741-5750.
  • 25. Zhu, G., Ci, Z., Ma, C., Shi, Y. and Wang, Y., 2013. A novel red emitting phosphor of Eu3+ doped TTB-type niobate NaSr2Nb5O15 for white LEDs materials, Mater Res Bull, 48, 1995-1998.
  • 26. Sadiq, I., Khan, I., Aen, F., Islam, M.U. and Rana, M.U., 2012. Rana, M.U., (2012). Influence of rare earth Ce3+ on structural, electrical and magnetic properties of Sr2+ based W-type hexagonal ferrite, Physica B, 407, 1256-1261.
  • 27. Mumme, W.G., Grey, I.E., Roth, R.S. and Vanderah, T.A., 2007. Contrasting Oxide Crystal Chemistry of Nb and Ta: The Structures of the Hexagonal Bronzes BaTa2O6 and Ba0.93Nb2.03O6, J Solid State Chem, 180, 2429-2436.
  • 28. Dieke, G.H., 1968. Spectra and Energy Levels of Rare Earth Ions in Crystals, Interscience Publishers, New York.
  • 29. Gonçalves, H.R., Messaddeq, Y., Chiasera, A., Jes, Y., Ferrari, M., and Ribeiro, S.J.L., 2008. Erbium- activated silica-zirconia planar waveguides prepared by sol-gel route, Thin Solid Films, 516, 3094-3097.
  • 30. Mortier, M., 2002. Between glass and crystal: Glass- ceramics, a new way for optical materials, J Solid State Chem, 62, 207-211.
Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 6 Sayı
  • Başlangıç: 2015
  • Yayıncı: AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Sızıntı Suyu Arıtımı Yapan Membran Biyoreaktörlerde Membran Kirlenmesine Etki Eden Faktörler ve Tıkanma Kontrolü

İsmail KOYUNCU, Recep Kaan DERELİ, Necati KAYAALP, Hale ÖZGÜN, Mustafa Evren ERŞAHİN, Burcu ATAY

Ağ Benzetim ve Modelleme Araçlarının İncelenmesi

Resul DAŞ, Uğur GÜRTÜRK

PID ve Kesir Mertebeli Kayan Kipli Kontrol Yöntemleri ile Doğru Akım Motorunun Hız Kontrolü

Veysel ÖZBULUR

Yatay Borulardaki Isı Transferine Türbülatörlerin Etkilerinin Deneysel Olarak Incelenmesi

Gökhan ÖMEROĞLU, Şendoğan KARAGÖZ, Hossein ABDİ

Taşıt Vites Kutularının Simülasyon ve Yol Testleri ile İncelenmesi

Hüseyin BAYRAKÇEKEN, Faruk Emre AYSAL

Lastik Atığının Pirolizi İle Elde Edilen Karbon Siyahı Kullanılarak Üretilen MgO-C Refrakter Tuğlanın Fiziksel ve Mekanik Özelliklerine Kükürt Miktarının Etkisi

Tuba BAHTLI, Derya Yeşim HOPA, Şerife Yalçın YASTI, Veysel Murat BOSTANCI

Gen Teknolojisi ve Bitkilerde Genetik Transformasyon Yöntemleri

Emine YALÇIN, Oksal MACAR, Kültiğin ÇAVUŞOĞLU, Tuğçe Kalefetoğlu MACAR

Kefir ve Sağlık Açısından Önemi

Oktay TOMAR, Gökhan AKARCA, Abdullah ÇAĞLAR

Ultrasonik İşlemlerin Flotasyonda Kullanımında Farklı Yaklaşımlar

Orhan ÖZDEMİR, Can GÜNGÖREN, Şafak Gökhan ÖZKAN

Muğla ve Kütahya’dan Toplanan Gymnopus ocior (Pers.) Antonin & Noordel ve Gymnopus dryophilus (Bull.) Murrill Türlerine Ait Örneklerin Klasik Sistematik ve ITS Gen Dizileri ile Analizi

Bekir ÇÖL, Ezgin TIRPAN, Ebru BALCI, Hakan ALLI, Dilek AKKANAT, İsmail ŞEN