Studium vlastností Er\hindex{3+} dopovaného LaYbO\dindex{3} připraveného\nl{} spalovací syntézou

Tereza Mansfeldová

Bachelor's thesis

Properties study of Er\hindex{3+} doped LaYbO\dindex{3} prepared by combustion synthesis

Abstract:

Bakalářská práce se zabývá syntézou perovskitů LaYbO\dindex{3} dopovaných ionty Er\hindex{3+} metodou sol-gel spalování. Celkem bylo připraveno devět vzorků LaYbO\dindex{3}: Er\hindex{3+} o koncentraci Er\hindex{3+} 0,1; 0,5 a 1 at. %, které byly žíhány při teplotě 800 °C, 1100 °C a 1400 °C. Fázová čistota a velikost krystalových zrn připravených vzorků byly určeny rentgenovou difrakční analýzou, jejich chemické složení energiově disperzní rentgenovou mikroanalýzou a morfologie povrchu skenovací elektronovou mikroskopií. Optické vlastnosti byly studovány UV-Vis-NIR spektroskopií a fotoluminiscenční spektroskopií. Vzorky vykazují po excitaci laserovým zářením (977 nm) intenzivní emisi v červené oblasti viditelného spektra pocházející z elektronových přechodů Er\hindex{3+}: \hindex{4}F\dindex{9/2} -> \hindex{4}I\dindex{15/2} (660 nm) a emisi v infračervené oblasti korespondující přechodům Er\hindex{3+}: \hindex{4}I\dindex{13/2} -> \hindex{4}I\dindex{15/2} (1533 nm). Nejvíce intenzivní emise byla pozorována u vzorku LaYbO\dindex{3} dopovaného 0,5 at. % Er\hindex{3+} žíhaného při teplotě 1400 °C. V souladu s experimentálními daty byl navržen luminiscenční mechanismus.

Abstract:

Bachelor thesis deals with the synthesis of Er\hindex{3+} doped LaYbO\dindex{3} perovskites by the sol gel combustion method. Totally, nine LaYbO\dindex{3}: Er\hindex{3+} samples doped with 0.1, 0.5 and 1 at.% of Er\hindex{3+} and annealed at 800 °C, 1100 °C and 1400 °C have been prepared. Phase purity and crystallite grain size of prepared samples have been determined by X-ray diffraction analysis, their chemical composition by energy dispersive microanalysis and surface morphology by scanning electron microscopy. Optical properties have been studied by UV-Vis-NIR spectroscopy and photoluminescence spectroscopy. Under laser excitation (977 nm) samples exhibit an intense emission in red visible spectral region originating from Er\hindex{3+}: \hindex{4}F\dindex{9/2} -> \hindex{4}I\dindex{15/2} (660 nm) electronic transitions and infrared emission corresponding to Er\hindex{3+}: \hindex{4}I\dindex{13/2} -> \hindex{4}I\dindex{15/2} (1533 nm) transitions. The most intense emission has been observed in 0.5 at.% Er\hindex{3+} doped LaYbO\dindex{3} sample annealed at 1400 °C. In accordance with experimental data, a luminescence mechanism has been proposed.

Keywords

perovskity, Er3+ dopované perovskity, LaYbO3, sol-gel spalování, upkonverzní fotoluminiscence, luminofory

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 6. 2023

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Lukáš Střižík, Ph.D.

University of Pardubice

Faculty of Chemical Technology

Bachelor programme / field:
Inorganic and Bioinorganic Materials / Inorganic and Bioinorganic Materials