ИСТИНА

1) Синтез фаз переменного состава с вилокитоподобной структурой и установление областей существования составов Са9-хMxR(ЭO4)7 (M = Pb, Mg, Cd; R = РЭЗ, Э = Р, V). Предполагается синтезировать также аналогичные смешанные составы по редкоземельным элементам. 3) Получение данных по строению синтезированных фаз (метод Ритвельда) их оценка и интерпретация с анализом люминесцентных характеристик. 4) Исследование люминесцентных свойств синтезированных фаз. 5) Исследование спектров возбуждения полученных фаз. 6) Тестирование составов методом ГВГ и ДСК. составов. 7) Интерпретация результатов, подготовка к публикациям и конференциям. Использование полученных соединений для создания люминесцентных материалов и оптимизация их свойств.кристаллохимического дизайна эффективных люминесцирующих веществ, перспективных для использования в комбинации со светодиодными источниками света, составляет основное направление предлагаемого проекта. В качестве объектов исследования выбраны впервые синтезированные фазы переменногог состава со структурой типа витлокита, содержащие РЗЭ и атомы-заместители в катионной части. составляет содержание настоящего проекта.

Будут изучены спектрально-люминесцентные характеристики Са9-хMxR(ЭO4)7 (M = Pb, Mg, Cd; R = РЭЗ, Э = Р, V; x = 0 – 1). Планируется снять и проанализировать спектры фотолюминесценции образцов, изучить концентрационную зависимость свечения от состава, определить оптимальную концентрацию активатора, а также роль катионов-заместителей Pb, Mg, Cd и их размещения в формировании люминесцентных характеристик ионов активаторов. Общий план работы: 1) Синтез фаз переменного состава с вилокитоподобной структурой и установление областей существования составов Са9-хMxR(ЭO4)7 (M = Pb, Mg, Cd; R = РЭЗ, Э = Р, V). Предполагается синтезировать также аналогичные смешанные составы по редкоземельным элементам. 3) Получение данных по строению синтезированных фаз (метод Ритвельда) их оценка и интерпретация с анализом люминесцентных характеристик. 4) Исследование люминесцентных свойств синтезированных фаз. 5) Исследование спектров возбуждения полученных фаз. 6) Тестирование составов методом ГВГ и ДСК. составов. 7) Интерпретация результатов, подготовка к публикациям и конференциям. Использование полученных соединений для создания люминесцентных материалов и оптимизация их свойств.кристаллохимического дизайна эффективных люминесцирующих веществ, перспективных для использования в комбинации со светодиодными источниками света, составляет основное направление предлагаемого проекта. В качестве объектов исследования выбраны впервые синтезированные фазы переменногог состава со структурой типа витлокита, содержащие РЗЭ и атомы-заместители в катионной части. составляет содержание настоящего проекта.

1. Впервые синтезированы свинец-содержащие фосфатные фазы переменного состава со структурой типа витлокита Са9-хPbхLn(PO4)7, Ln = Eu3+ – Yb3+. Определены области существования. Исследованы их диэлектрические, нелинейно-оптические и люминесцентные свойства, найдены температуры фазовых переходов. Сравнительный анализ структурных данных и измеренных свойств показали, что: – размещение катионов Pb2+ в позиции М1-М3 приводит к значительному уменьшению нелинейно-оптических свойств. Это достигается за счет уменьшения свободного объема в полиэдрах позиций М3 и М1; – дополнительное искажение координационных полиэдров посредством введения катионов Pb2+ в позиции М1 – М3 ведет к усилению люминесцентных свойств фосфатов Са9-хPbхLn(PO4)7, Ln = Eu3+ – Yb3+, при этом увеличение концентрации Pb2+ до х = 0.5 сопровождается рекордно высокой люминесценцией Eu3+ в красной области спектра; 2. Выявленные закономерности гомо- и гетеровалентных замещений в структуре витлокита позволяют блокировать позиции М1-М3, М4, и М5 в различных случаях, тем самым целенаправленно размещать катионы свинца в заданных полиэдрах и влиять на проявление диэлектрических, нелинейно-оптических и люминесцентных свойств; 3. Полученные фосфаты кальция-европия со свинцом обладают интенсивной люминесценцией, представляющей практический интерес и являются перспективными для создания материалов на их основе. 4. Впервые синтезированы витлокитоподобные твердые растворы Ca8-xPbxMBi(VO4)7, M2+ = Zn2+, Mg2+, Cd2+, Ca2+, (0? x?2). Определены их области существования, диэлектрические и нелинейно-оптические свойства. Установлены температуры фазовых переходов сегнетоэлектрик-праэлектрик для Ca8-xPbxMBi(VO4)7. Изучена зависимость нелинейно-оптических свойств от размеров кристаллитов. Установлено, что полученные фазы кристаллизуются в тригональной сингонии (ф.гр. R3c) и не имеют центра симметрии до температуры 800- 1070 K. При увеличении содержания свинца температура перехода сегнетоэлектрик-параэлектрик уменьшается с 1000 - 1070 K до 730 - 800 K. Наибольший сигнал генерации второй гармоники (ГВГ) обнаружен для составов Ca7PbCdBi(VO4)7 и Ca6.5Pb1.5CdBi(VO4)7. 5. Витлокитоподобные твердые растворы содержащие европий Ca3–xEu2/3x(VO4)2, получены в виде порошков и керамики для составов с 0.031 ? x ? 3/7. Методами диэлектрической спектроскопии, дифференциальной сканирующей калориметрии и генерации второй оптической гармоники установлено наличие сегнетоэлектрических фазовых переходов. Методом люминесцентной спектроскопии установлено увеличение интенсивности люминесценции в красной области при увеличении содержания катионов Eu3+. 6. Методом люминесценции изучены твердые растворы Ca8MgR1-xEux(PO4)7, полученные в разных условиях (закалка или медленное охлаждение). Установлено, что условия синтеза не влияют на люминесцентные свойства. Их спектры возбуждения показали сильное поглощение при 395 нм. Спектры люминесценции Eu3+ показали интенсивное излучение красного цвета в области ~614 нм обусловленное переходом 5D0 > 7F2. Установлено, что твердые растворы Ca8MgR1-xEux(PO4)7 являются антисегнетоэлектриками с температурами перехода антисегнетоэлектрик-параэлектрик 825-890 K. 7. Синтезирован новый антисегнетоэлектрик Sr9In(PO4)7 со структурами природного минерала витлокита (или ?-Ca3(PO4)2). Изменения структуры Sr9In(PO4)7 при антисегнетоэлектрическом (АСЭ) фазовом переходе изучены методами рентгеновской дифрактометрии, электронной микроскопии, генерации второй оптической гармоники и диэлектрической спектроскопии. 8. Впервые получен синтетический аналог природного минерала витлокит. Изучен его состав и кристаллическое строение по монокристаллу. 9. На основе полученных экспериментальных результатов установлены закономерности влияния природы, размера катионов и их положения в структурном типе витлокита на нелинейно-оптические, сегнето- и антисегнетоэлектрические и люминесцентные свойства полученных соединений. 10. По результатам работы опубликовано 5 работ в международных журналах, 1 работа в российском