Недавно је Одељење за напредне ласерске и оптоелектронске функционалне материјале Шангајског института за оптику и прецизну машину (СИПМ) Кинеске академије наука (ЦАС) истражило механизам спектралних промена луминисценције Еу2+ у баријум борату стакло кроз електронску парамагнетну резонанцу (ЕПР), а сродни резултати истраживања сумирани су у чланку „Елецтрон парамагнетиц ресонанце анд луминесценце пропертиес оф Еу2+ ин бариум борате гласс“. Резултати истраживања су објављени у Церамицс?Интернатионал под насловом „Елецтрон парамагнетиц ресонанце анд луминесценце пропертиес оф Еу2+ ин оксифлуорид бариум борате глассес“.
Боратна стакла алкалних метала се често користе као луминесцентна супстратна стакла за јоне ретких земаља због њихове високе транспарентности и добре растворљивости ретких земаља. Еу2+ је уобичајен луминисцентни јон ретких земаља и обично се допира као јон активатора у материјали супстрата као што су стакла и фосфор. 5д енергетски ниво спољашњег слоја Еу2+ је подложан утицају спољашње средине да произведе цепање енергетског нивоа, што доводи до генерисања таласне дужине луминисценције 5д{ {4}}ф скок Еу2+. скок померања таласне дужине луминисценције. Као резултат, Еу2+ може да емитује светлост у распону од љубичасте до црвене у зависности од материјала супстрата, што чини материјале допиране Еу2+ веома разноврсним.
Спектар електронске парамагнетне резонанце (ЕПР) Еу2+ карактерише спектар у облику слова „У“, тако да се ЕПР може користити за откривање присуства Еу2+ и окружења координационог поља око Еу2+. У овој студији, утицај стаклених компоненти на јачину поља лиганда око Еу2+ анализиран је испитивањем промена карактеристичних пикова ЕПР сигнала Еу2+ у узорцима стакла од баријум бората.
Еу2+ допирано стакло баријум бората је припремљено у атмосфери ЦО и истражен је механизам спектралне промене флуоресценције Еу2+. Утврђено је да повећање садржаја баријума у стаклу доводи до повећања интензитета координационог поља око Еу2+ јона и повећања 5д енергетског нивоа Еу2+, што изазива црвени помак емисионих спектра. Увођење флуора у стакло изазива смањење јачине координационог поља око Еу2+ јона, што потискује црвени помак емисионог спектра. У међувремену, утврђено је да повећање концентрације Еу2+ такође узрокује црвени помак емисионог спектра, који се приписује ефекту ширења електронског облака на 5д енергетском нивоу, што доводи до померања центра наниже. 5д енергетског нивоа. Ова студија систематски објашњава два механизма која изазивају промену таласне дужине луминесценције Еу2+ и открива да флуоридни јони могу да обезбеде центру луминесценције окружење за координацију ниског поља у близини суседа, на основу чега студија може да води подешавање боје луминисценције Еу2+ допираног стакла, фосфора и других материјала.
Сродно истраживање подржала је Национална фондација за природне науке Кине.
Слика 1 (а) Шема са црвеним помаком емисионих спектра узорака стакла БОкЕ10 и (б) БФкЕ10
Слика 2 Шематски дијаграми емисионих спектра узорака стакла БО20Еи и БФ20Еи са померањем у црвено
