Материалы "Международного семинара Института спектроскопии РАН (ИСАН)", посвященного юбилею профессора М.Н. Поповой
Оптические материалы
Об экспериментальном определении параметров интенсивности 4$f$–4$f$-переходов по спектрам излучения соединений европия (III)
Lucca Bloisa,
Albano N. Carneiro Netob,
Ricardo L. Longoc,
Israel F. Costaa,
Tiago B. Paolinia,
Hermi F. Britoa,
Oscar L. Maltac a Department of Fundamental Chemistry, Institute of Chemistry, University of São Paulo, São Paulo, Brazil
b Physics Department and CICECO – Aveiro Institute of Materials, University of Aveiro, Aveiro, Portugal
c Department of Fundamental Chemistry, Federal University of Pernambuco, Recife, Brazil
Аннотация:
Комплексы Eu
$^{3+}$ и особенно
$\beta$-дикетонаты хорошо известны благодаря их люминесцентным свойствам; они широко используются, в частности, в сенсорах и устройствах для освещения. Уникальной особенностью иона Eu
$^{3+}$ является возможность экспериментального определения параметров интенсивности
$\Omega_\lambda$ 4
$f$–4
$f$-переходов непосредственно из спектра излучения. Уравнения для определения
$\Omega_\lambda$ по спектрам люминесценции отличаются при использовании детекторов излучаемой мощности и современных детекторов счета фотонов. Показано, что неправильное применение уравнений приводит к различию между величинами
$\Omega_\lambda$, значительному для
$\Omega_4$ (около 15.5%) для нескольких комплексов
$\beta$-дикетоната Eu
$^{3+}$, и к отличиям внутреннего квантового выхода
$Q_{\mathrm{Ln}}^{\mathrm{Ln}}$, составляющим около 5%. Из-за уникальных особенностей трехвалентных ионов лантанидов, таких как экранирование 4
$f$-электронов, которое приводит к слабому влиянию ковалентности и кристаллического поля, наблюдается линейная корреляция между
$\Omega_\lambda$, полученными с использованием уравнений для излучаемой мощности и счета фотонов. Подчеркнуто, что следует проявлять осторожность при выборе типа регистрации и предусматривать поправочные коэффициенты для параметров интенсивности. Предложено при вычислении
$\Omega_\lambda$ определять интегральную интенсивность (пропорциональную площади полосы излучения) и центроид (или центр тяжести) перехода по правильно преобразованному по Якоби спектру в волновых числах (или энергии). Из-за небольшой ширины полос излучения типичных 4
$f$–4
$f$-переходов площади и центроиды полос не зависят от преобразования в пределах экспериментальной погрешности. Эти оценки верны, поскольку они подтверждают ранее определенные
$\Omega_\lambda$ без надлежащего преобразования спектра.
Ключевые слова:
параметры интенсивности, теория Джадда–Офельта, поправочный коэффициент, излучаемая мощность, счет фотонов.
Поступила в редакцию: 16.07.2021
Исправленный вариант: 16.07.2021
Принята в печать: 16.08.2021
DOI:
10.21883/OS.2022.01.51909.35-21