vestnikskfuВестник Северо-Кавказского федерального университетаNewsletter of North-Caucasus Federal University2307-907XNorth-Caucasus Federal Universityvestnikskfu-2253Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИTECHNICAL SCIENCESИССЛЕДОВАНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ СВОЙСТВ TiO2 : Sm3+, ПОЛУЧЕННОГО ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОДОМLUMINESCENT PROPERTIES OF TiO2 : Sm3+, SYNTHESIZED BY SOL-GEL METHODЧапураОлег МихайловичChapuraOlegchapurol-7@mail.ruСкомороховАлексей АлександровичSkomorokhovAlexeyaskomorohov@mail.ruБеляеваЕлена НиколаевнаOsipovArthursimple28z@rambler.ruОсиповАртур ХачатуровичBelayevaElenaPhysic@stv.runnet.ruРемаренкоНикита СергеевичRemarenkoNikitaRockknight@yandex.ruЯсОсама АбдулджаббарYasYas Osamahosama_alyass@yahoo.comСеверо-Кавказский федеральный университетРоссияNorth-Caucasus Federal UniversityRussian Federation201716052022023034Copyright © Чапура О.М., Скоморохов А.А., Беляева Е.Н., Осипов А.Х., Ремаренко Н.С., Яс О.А., 20222022Чапура О.М., Скоморохов А.А., Беляева Е.Н., Осипов А.Х., Ремаренко Н.С., Яс О.А.Chapura O., Skomorokhov A., Osipov A., Belayeva E., Remarenko N., Yas Y.O.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnikskfu.elpub.ru/jour/article/view/2253

В работе представлено описание методики получения порошка оксида титана, легированного ионами самария (TiO2 : Sm3+), имеющего структуру анатаза. Исследование фотолюминесцентных гс свойств выявило, что под действием ультрафиолетового излучения TiO2 : Sm3+ облает характерной для ионов самария красно-оранжевой люминесценцией. Определена существенная роль фотовозбужденных носителей заряда, генерируемых в оксидно-титановой матрице, в механизме возникновения люминесценции. Кривые кинетики свечения TiO2 : Sm3+ демонстрируют типичный характер для кристаллофос-форов, у которых реализуются рекомбинационные процессы во внутрицентровой люминесценции.

This work gives description of method receiving powder titanium oxide doped ions samarium (TiO2:Sm3+) with pure anatase structure. Synthesized sample has strong red-orange luminescent lines under exposition of ultraviolet radiation. Critical role of charge carriers photogenerated in titanium oxide host under radiation for mechanism luminescence origins has been identified. Kinetic curves of photoluminescence TiO2:Sm3+ demonstrate typical character for phosphors which recombination processes are realized in intracenter luminescence.

фотолюминесценцияоксид титанасамарийнаночастицызоль-гель методphotoluminescencetitanium oxidesamariumnanoparticlesol-gel methodReferencesBettinelli M. Photocatalytic, spectroscopic and transport properties of lanthanide-doped TiO2 nanocrystals / M. Bettinelli, A. Speghini, D. Falcomer, M. Daldosso, V Dallacasa, L. Romanò // Journal of Physics Condensed Matter. 2006. Vol. 18. Issue 33. P. 2149-2160.Bettinelli M. Photocatalytic, spectroscopic and transport properties of lanthanide-doped TiO2 nanocrystals / M. Bettinelli, A. Speghini, D. Falcomer, M. Daldosso, V Dallacasa, L. Romanò // Journal of Physics Condensed Matter. 2006. Vol. 18. Issue 33. P. 2149-2160.Frindell K. L. Visible and near-IR luminescence via energy transfer in rare earth doped mesoporous titania thin films with nanocrystalline walls / K. L. Frindell , M. H. Bartl , M. R. Robinson , G. C. Bazan , A. Popitsch , G. D. Stucky // Journal of Solid State Chemistry. 2003. Vol. 172. P. 81-88.Frindell K. L. Visible and near-IR luminescence via energy transfer in rare earth doped mesoporous titania thin films with nanocrystalline walls / K. L. Frindell , M. H. Bartl , M. R. Robinson , G. C. Bazan , A. Popitsch , G. D. Stucky // Journal of Solid State Chemistry. 2003. Vol. 172. P. 81-88.Lin Y. The self-reduction ability of RE3+ in orthosilicate (RE = Eu, Tm, Yb, Sm): BaZnSiO4 - based phosphors prepared in air and its luminescence / Y. Lin, Z. Niu, Y. Han, C. Li, W. Zhou, J. Zhang, L. Yu, S. Lian // Journal of Alloys and Compounds. 2016. Vol. 690. P. 267-273.Lin Y. The self-reduction ability of RE3+ in orthosilicate (RE = Eu, Tm, Yb, Sm): BaZnSiO4 - based phosphors prepared in air and its luminescence / Y. Lin, Z. Niu, Y. Han, C. Li, W. Zhou, J. Zhang, L. Yu, S. Lian // Journal of Alloys and Compounds. 2016. Vol. 690. P. 267-273.Tang H. Optical properties of anatase (TiO2) / H. Tang, H. Berger, P. E. Schmid, F. Levy // Solid State Communications. 1994. Vol. 92. № 3. P. 267-271.Tang H. Optical properties of anatase (TiO2) / H. Tang, H. Berger, P. E. Schmid, F. Levy // Solid State Communications. 1994. Vol. 92. № 3. P. 267-271.Vasudevan P. Fluorescence enhancement in Sm3+/TiO2 nanocrystallites doped PVP matrix / P. Vasudevan, S. Thomas, S. Karthika, P. R. Biju // Journal of Optics. 2011. Vol. 11. Issue 3. P. 96-100.Vasudevan P. Fluorescence enhancement in Sm3+/TiO2 nanocrystallites doped PVP matrix / P. Vasudevan, S. Thomas, S. Karthika, P. R. Biju // Journal of Optics. 2011. Vol. 11. Issue 3. P. 96-100.Xu A. W., Gao Y., Liu H. Q. The Preparation, Characterization, and their photocatalytic activities of rare-earth-doped TiO2 Nanoparticles // Journal of Catalysis. 2002. Vol. 207. Issue 2. P. 151-157.Xu A. W., Gao Y., Liu H. Q. The Preparation, Characterization, and their photocatalytic activities of rare-earth-doped TiO2 Nanoparticles // Journal of Catalysis. 2002. Vol. 207. Issue 2. P. 151-157.Вакалов Д. С., Крандиевский С. О., Михнев Л. В. Разработка установки для исследования люминесцентных и фотоэлектрических характеристик мелкодисперсных порошковых кристаллофосфоров // Вестник СевКавГТУ 2011. № 4(29). С. 6-11.Вакалов Д. С., Крандиевский С. О., Михнев Л. В. Разработка установки для исследования люминесцентных и фотоэлектрических характеристик мелкодисперсных порошковых кристаллофосфоров // Вестник СевКавГТУ 2011. № 4(29). С. 6-11.Михнев Л. В. Фото- и электровозбуждение центров свечения в дисперсных системах на основе соединений ZnS : Cu (Cl, Al) и SrTiO3 : Pr3+, Al: дис.. д-ра физ.-мат. наук: 01.04.07 / Леонид Васильевич Михнев. Ставрополь, 2007. 302 с.Михнев Л. В. Фото- и электровозбуждение центров свечения в дисперсных системах на основе соединений ZnS : Cu (Cl, Al) и SrTiO3 : Pr3+, Al: дис.. д-ра физ.-мат. наук: 01.04.07 / Леонид Васильевич Михнев. Ставрополь, 2007. 302 с.Скоморохов А.А. Универсальный усилитель малых сигналов для исследования фотоэлектрических явлений в широкозонных материалах и структурах на их основе / А. А. Скоморохов, Л. В. Михнев, Е. А. Бондаренко, О. М. Чапура, С. М. Карачевцев, Е. Н. Фролов, И. В. Макаров // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. 2016. № 1(52). С. 14-20.Скоморохов А.А. Универсальный усилитель малых сигналов для исследования фотоэлектрических явлений в широкозонных материалах и структурах на их основе / А. А. Скоморохов, Л. В. Михнев, Е. А. Бондаренко, О. М. Чапура, С. М. Карачевцев, Е. Н. Фролов, И. В. Макаров // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. 2016. № 1(52). С. 14-20.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.