Яркие и энергоэффективнные люминесцентные материалы разработали сибирские ученые

Новосибирск. 20 февраля. ИНТЕРФАКС-СИБИРЬ - Ученые Института катализа Сибирского отделения РАН с помощью метода лазерного испарения синтезировали люминесцентные наноматериалы - красные оксидные нанолюминофоры, сообщает пресс-служба института.

"Им удалось достичь рекордного квантового выхода в этих соединениях - выше 60%, а значит, источники на их основе будут энергоэффективными и яркими. Полученные материалы уже могут использоваться в биотехнологиях и электронике", - говорится в сообщении.

Нанолюминофор - наноразмерное вещество, которое преобразовывает поглощаемую энергию в световое излучение в какой-либо области видимого спектра. Красные нанолюминофоры позволяют получать источники теплого белого света.

В ряде приложений красное свечение нужно само по себе. Такие нанолюминофоры применяют для создания оптических меток в биовизуализации - передовом методе диагностики заболеваний, в том числе онкологических. Их используют в новейших дисплеях для повышения пространственного разрешения. Наконец, они нужны для термолюминесцентных датчиков.

Отмечается, что чем меньше размер светящихся наночастиц, тем они эффективнее для этих приложений, однако при уменьшении их размера падает показатель квантового выхода - отношение количества испускаемых фотонов к количеству поглощенных.

"Существующие на рынке люминофоры изготавливаются на основе кубической фазы оксида иттрия. Ее достаточно легко получить химическими методами, но у нее невысокий квантовый выход, а красный свет недостаточно красный. У оксида иттрия есть другая фаза, моноклинная, которая имеет совершенно иную кристаллическую структуру и которую химическими методами получить нельзя. Мы смогли синтезировать ее физическим методом - методом лазерного испарения", - приводятся в сообщении слова научного сотрудника отдела гетерогенного катализа института Антона Костюкова.

Чтобы получить красные нанолюминофоры, ученые берут оксид иттрия с добавленными в него ионами европия и готовят из него плотную мишень - керамическую таблетку. Эту таблетку помещают в установку лазерного синтеза, состоящую из лазера и вакуумной камеры, где происходит лазерное испарение.

Под действием лазера мишень начинает испаряться, а ученые управляют конденсацией испаренных частиц. Подобрав оптимальные условия, они получают наноразмерный люминофор с моноклинной структурой.