Phosphor with phosphorus doped with rare earth ions was investigated by searching Sr and Eu phosphors suitable for substitution of Eu ions with similar ionic radius to polyphosphate host. The $NaSr(PO_3)_3$ phosphor was synthesized by the solid state method and the $NaSr(PO_3)_3:Eu^{2+}$ phosphor was prepared by the carbon thermal reduction method. Both of the phosphors were identified by X - ray diffraction. The excitation and emission spectra of $NaSr(PO_3)_3:Eu^{3+}$ increased fluorescence intensity and intensity quenching with increasing $Eu^{3+}$ concentration. The higher the $Eu^{3+}$ concentration in the emission spectrum, the higher the local symmetry of $Eu^{3+}$ environment. The mechanism of concentration quenching, in which fluorescence decreases due to the energy transfer between $Eu^{2+}$ ions with the closest critical distance between $Eu^{2+}$ ions with increasing $Eu^{2+}$ ion concentration, was confirmed in the emission spectrum of $NaSr(PO_3)_3:Eu^{2+}$ concentration. It is possible to change the fluorescent region through the post-processing of single rare earth ion added phosphors, and it is possible to change the fluorescence by applying the energy transfer and concentration quenching mechanism according to the local symmetry of $Eu^{3+}$ will be used for high phosphor development.
The fluorescence intensity and fluorescence lifetime of $Ba_2GdV_3O_{11}$, a vanadate compound based on $Ba^{2+}$ ion, were investigated by adding $Eu^{3+}$ as a rare earth ion which is an alkaline earth metal, which is distributed around active ions and has a large influence on fluorescent properties when used as a host in a phosphor. $Ba_2GdV_3O_{11}:Eu^{3+}$ phosphor was synthesized by solid state method and the crystallinity of the phosphor was confirmed by X - ray diffraction analysis. The fluorescence properties of the $Ba_2GdV_3O_{11}:Eu^{3+}$ phosphor were measured using optical and laser. The energy transfer and diffusion of the $Ba_2GdV_3O_{11}:Eu^{3+}$ phosphor are highly dependent on the concentration of $Eu^{3+}$. When the concentration of $Eu^{3+}$ is low, it shows strong fluorescence to the CT band. However, as the concentration of $Eu^{3+}$ increases, the fluorescence due to 4f - 4f transition is strong. The concentration of $Eu^{3+}$ ion increased and the energy between ions was diffused, and the lifetime of fluorescence decreased. Energy transfer occurs between two $Eu^{3+}$ ions at low $Eu^{3+}$ concentration and energy diffusion occurs at high $Eu^{3+}$ concentration.
Sulfurization reaction characteristics of $Eu_2O_3$, uranium oxides($UO_2$, $U_3O_8$), mixture of $Eu_2O_3$ and uranium oxides, Eu-doped uranium oxides($(U,Eu)O_2$, $(U,Eu)_3O_8$), and phase-separated products prepared by HOX (High temperature OXidation) of $(U,Eu)O_2$ were investigated in the temperature range from 400 to $800^{\circ}C$. Only $Eu_2O_3$ in the mixture of $Eu_2O_3$ and uranium oxides was converted into $Eu_3S_4$ by sulfurization reaction at $450^{\circ}C$ without reaction between them. Sulfurization reaction behavior of $(U,Eu)_3O_8$ and $(U,Eu)O_2$ up to $600^{\circ}C$ was similar to $U_3O_8$ and $UO_2$, respectively, while they were sulfurized into Eu-rich $(U,Eu)S_x$ and ${\alpha}-US_2$ at $800^{\circ}C$. In the sulfurization of RE-rich $(U,Eu)_4O_9$ and $U_3O_8$ prepared by high temperature oxidation, it was confirmed that RE-rich $(U,Eu)S_x$ and UOS phases were formed at $600^{\circ}C$. For Eu-rich $(U,Eu)O_2$ and $UO_2$ prepared by reduction of HOX products, it was identified that Eu-rich (U,Eu)OS was formed at $450^{\circ}C$ by sulfurization of Eu-rich $(U,Eu)O_2$, while $UO_2$ remained unreacted.
Kim G. Y;Yoon S. G.;Chung I. S;Park S. B;Yoon D. H
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.14
no.5
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pp.193-198
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2004
Using the $PbO-B_2O_3-Bi_2O_3$ flux system, $(TbBi)_3(FeAIGa)_5O_{12}(TbIG)$, $(EuBi)_3(FeAIGa)_5O_{12}(EuIG)$ and $(EuTbBi)_3(FeAIGa)_5O_{12}(EuTbIG)$ films were grown on $(GdCa)_3(GaMgZr)_5O_{12}(SGGG)$ substrates by the liquid phase epitaxy (LPE). The saturation magnetization of the grown TbIG, EuIG and EuTbIG films was about 150, 950 and 125 Oe, respectively. The TbIG films resulted in the single magnetic domain while the EuIG and EuTbIG films were observed to be the multi magnetic domains by magnetic force microscope (MFM).
Y2O3:Eux (x = 0.005, 0.01, 0.02, 0.03, 0.05, 0.1 mol) phosphors are synthesized with different concentrations of Eu3+ ions by solvothermal method. The crystal structure, surface and optical properties of the Eu doped Y2O3 phosphors are investigated using X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), and photoluminescence (PL) and photoluminescence excitation (PLE) analyses. From X-ray diffraction (XRD) results, the crystal structure of the Eu doped Y2O3 phosphor is found to be cubic. The maximum emission spectra of the Eu doped Y2O3 phosphors are observed at 0.05 mol Eu3+ concentration. The photoluminescence of 615 nm in the Eu doped Y2O3 phosphors is associated with 5D0 → 7F2 transition of Eu3+ ions. The decrease in emission intensity of 0.1 mol Eu doped Y2O3 is interpreted by concentration quenching. The International Commission on Illumination (CIE) coordinates of 0.05 mol Eu doped Y2O3 phosphor are X = 0.6547, Y = 0.3374.
$Y_{1-x}PO_4:{Eu_x}^{3+}$ red phosphors were synthesized with changing the concentration of $Eu^{3+}$ ion by using a solid-state reaction method. The crystal structures of all the red phosphors were found to be a tetragonal system composed of (200) diffraction peak centered at $25.88^{\circ}$, and the morphology of grains approached the spherical form with homeogenous size distribution as the concentration of $Eu^{3+}$ ion increased. As for the photoluminescence properties, all of the ceramic phosphors, irrespective of $Eu^{3+}$ ion concentration, showed the red-orange and the red emission peaked at 593.0 and 619.2 nm respectively. As the concentration of $Eu^{3+}$ ion increased, the excitation spectrum moved into a longer wavelength with the increase of emission intensity. The maximum excitation and the emission spectrum were observed at 0.15 mol of $Eu^{3+}$ ion.
Luminescence of $Eu^{3+}$ has been studied in $Sr_{2-2x}Eu_xK_xSnO_4$ with two-dimensional $K_2NiF_4$ structure. The $^5D_o$ → $^7F_o$$Eu^{3+}$ ion represents the J=0 → J=0 transition which is forbidden by a Judd-Ofelt selection rule for electric dipole transition in 4f shell of $Eu^{3+}$ ions. However, the emission line of $^5D_o$ → $^7F_o$$Eu^{3+}$ emission spectra of Sr2-2xEuxKxSnO4$Sr_{2-2x}Eu_xK_xSnO_4$structure around $Eu^{3+}$ ions.
The M/sub 1-x/Na/sub 2x/Al₂(BO₃)₂O (M = Ca and Sr) solid solution systems have been shown interstitial solid solutions and continuous substitutional solid solutions. The symmetry around the Eu site of yEu/sup 3+/ : M/sub 1-x/Na/sub 2x/Al/sub 2-y/Mg/sub /(BO₃)₂O (M = Ca and Sr) changes the intensities and the chromaticities of transitions. The Eu/sup 3+/ion can be very bright and efficient and have the desired emission wave-length depending on the site symmetry of the Eu/sup 3+/ion site. As the amount of Na in the Eu/sup 3+/ion doped Ca/sub 1-x/Na/sub 2x/Al₂(BO₃)₂O system increases, the Eu site symmetry is going to be a noncentrosymmetric site. With increasing x, the decreased intensity in the /sup 5/D/sub 0/→/sup 7/F₁(590 nm) transition relates to the low symmetry of the Eus/up 3+/-doped Ca/sub 1-x/Na/sub 2x/Al₂(BO₃)₂O system, because of the Ca-centered octahedron in the CaAl₂(BO₃)₂O compound. The SrAl₂(BO₃)₂O compound also provides an improved chromaticity due to the lower site symmetry of Eu/sup 3+/ion.
In this study we have synthesized Zno:Eu phosphors under various sintering atmospheres and temperatures. The analysis of X-ray diffractometer measurement indicates that for Zno:EuCl$_3$ phosphors sintered in air and vacuum 뗘 exists in the host lattice as Eu$_2$O$_3$and EuOCl respectively. From the photoluminescence for the phosphors sintered in vacuum Eu removes the broad-band emission of the ZnO host consequently isolating the red emission due to Eu$^{3+}$ ion and improves the color purity of red emission. The photoluminescence excitation and time resolving spectrum measurements suggest that energy-transfer process occurres from the self-activated defect center in ZnO host the Eu$^{3+}$ ion which exist in the host lattice in the form of EuOCl.
$Ca_3MgSi_2O_8:Eu^{2+}$(x = 0.003, 0.005, 0.007, 0.01, 0.03 mol) white phosphors for Light Emitting Diodes(LED) are synthesized with different concentrations of $Eu^{2+}$ ions using a solid state reaction method. The crystal structures, surface and optical properties of the phosphors are investigated using X-Ray Diffraction(XRD), Scanning Electron Microscope(SEM) and photoluminescence(PL). The X-Ray Diffraction results reveals that the crystal structure of the $Ca_3MgSi_2O_8:Eu^{2+}$ is a monoclinic system. The particle size of $Ca_3MgSi_2O_8:Eu^{2+}$ white phosphors is about $1{\sim}5{\mu}m$, as confirmed by SEM images. The maximum emission spectra of the phosphors are observed at 0.01 mol $Eu^{2+}$ concentration. The decrease in PL intensity in the $Ca_3MgSi_2O_8:Eu^{2+}$ white phosphors with $Eu^{2+}$ concentration is interpreted by concentration quenching. The International Commission on Illumination(CIE) coordinate of 0.01 mol Eu doped $Ca_3MgSi_2O_8$ is X = 0.2136, Y = 0.3771.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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