Особенности люминесценции многокомпонентных фторидов со структурой кубического пирохлора, легированных ионами европия

Высокотемпературным твердофазным синтезом получены керамические образцы многокомпонентных фторидов Na₃CaMg₃AlF₁₄ и NaCaMg₂F₇ со структурой кубического пирохлора, легированных ионами европия. Сравнение рентгенограмм полученных соединений показало, что для фторида Na₃CaMg₃AlF₁₄ получена новая полиморфная модификация со структурой кубического пирохлора, отличная от описанной в литературе фазы этого соединения с ромбоэдрической структурой. Добавление фторида NH₄(HF₂) перед последним отжигом обеспечивает восстановительные условия для стабилизации ионов европия исключительно в валентном состоянии 2+. Ионы Eu²⁺ в синтезированных фторидных матрицах испускают люминесценцию с пиком полосы около 395 нм, обусловленную межконфигурационными переходами 4f ⁶5d–4f ⁷. В данных матрицах ионы Eu²⁺ образуют оптические центры преимущественно одного типа, что обеспечивает достаточно узкую ширину полосы 4f⁶5d–4f ⁷-люминесценции (~30 нм). Ионы Eu²⁺ в синтезированных керамиках испускают также линейчатую люминесценцию с основной линией при ~362 нм, связанную с внутриконфигурационными переходами 4f ⁷–4f ⁷ из нижайшего возбужденного состояния ⁶P_7/2 в основное состояние ⁸S_7/2. Синтезированные керамики демонстрируют достаточно высокую температурную стабильность 4f ⁶5d–4f⁷-люминесценции ионов Eu²⁺ с температурами термического тушения T_1/2 = 504 и 543 K для Na₃CaMg₃AlF₁₄:Eu²⁺ (1.0 ат. %) и NaCaMg₂F₇:Eu²⁺ (0.5 ат. %) соответственно. Это свойство может представлять интерес для практического применения указанных люминофоров. Дополнительный отжиг керамик в атмосфере аргона с добавлением NaHF₂ вместо NH₄(HF₂) приводит к частичной конверсии ионов европия из двухвалентного состояния в трехвалентное. Как результат, в красной области спектра появляется серия узких линий люминесценции, обусловленных внутриконфигурационными переходами 4f ⁶–4f ⁶ (⁵D₀ → ⁷F_J) в ионах Eu³⁺.