CC BY
7
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ январь-февраль 2024 Том 24 № 1 http://ntv.ifmo.ru/
I/ITMO SCIENTIFIC AND TECHNICAL JOURNAL OF INFORMATION TECHNOLOGIES, MECHANICS AND OPTICS ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ
January-February 2024 Vol. 24 No 1 http://ntv.ifmo.ru/en/
ISSN 2226-1494 (print) ISSN 2500-0373 (online)
ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ OPTICAL ENGINEERING
doi: 10.17586/2226-1494-2024-24-1-1-10 УДК 54.057
Структурные и спектральные свойства нанокристаллических порошков АИГ:М, АИГ:Се и АИГ^Ь, синтезированных модифицированным
методом Печини
Амир Муссауи1, Дмитрий Владимирович Булыга2Н, Александр Иванович Игнатьев3, Сергей Константинович Евстропьев4, Николай Валентинович Никоноров5
1,2Д4,5 Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация
2,4 Акционерное общество «Научно-производственное объединение Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова», Санкт-Петербург, 192171, Российская Федерация
4 Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет), Санкт-Петербург, 190013, Российская Федерация
1 [email protected], https://orcid.org/0000-0002-7858-7417
2 [email protected]«, https://orcid.org/0000-0001-8861-2527
3 [email protected], https://orcid.org/0000-0002-6114-0248
4 [email protected], https://orcid.org/0000-0002-0160-8443
5 [email protected], https://orcid.org/0000-0002-1341-067X
Аннотация
Введение. В работе исследованы структурные и люминесцентные свойства нанокристаллических порошков состава Y3Al5O12:Re3+ (Re3+ = №3+, УЪ3+, Ce3+), синтезированных модифицированным методом Печини с использованием поливинилпирролидона в качестве дополнительного стабилизатора и органического «топлива» в ходе синтеза. Метод. Для исследования термической эволюции гелей и свойств конечного продукта применены фурье-спектроскопия, люминесцентная спектроскопия, дифференциальная сканирующая калориметрия, сканирующая электронная микроскопия, а также рентгенофазовый анализ. Основные результаты. Показано, что применение модифицированного метода Печини при использовании добавок поливинилпирролидона в исходные растворы обеспечивает получение высокодисперсных порошков алюмоиттриевого граната, содержащих редкоземельные ионы. Установлено, что введение поливинилпирролидона оказывает существенное влияние на эволюцию композиционных гелей при их термообработке и формирование нанокристаллов алюмоиттриевого граната происходит при температуре около 883 °С. Обсуждение. Полученные в работе нанокристаллические порошки могут быть использованы в качестве прекурсоров для спекания лазерной керамики и введены в оптическое волокно для создания усилителей. Ключевые слова
алюмоиттриевый гранат, люминесценция, метод Печини, поливинилпирролидон
Ссылка для цитирования: Муссауи А., Булыга Д.В., Игнатьев А.И., Евстропьев С.К., Никоноров Н.В. Структурные и спектральные свойства нанокристаллических порошков АИГ:№, АИГ:Ce и АИГ^Ь, синтезированных модифицированным методом Печини // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2024. Т. 24, № 1. С. 1-10. doi: 10.17586/2226-1494-2024-24-1-1-10
© Муссауи А., Булыга Д.В., Игнатьев А.И., Евстропьев С.К., Никоноров Н.В., 2024
Structural and spectral properties of YAG:Nd, YAG:Ce and YAG:Yb
nanocrystalline powders synthesized via modified Pechini method
Amir Moussaoui1, Dmitry V. Bulyga2H, Aleksandr I. Ignatiev3, Sergey K. Evstropiev4,
Nikolay V. Nikonorov5
1,2,3,4,5 ITMO University, Saint Petersburg, Russian Federation
2,4 JVC "RPA Vavilov State Optical Institute", Saint Petersburg, 192171, Russian Federation 4 Saint Petersburg State Technological Institute (Technical University), Saint Petersburg, 190013, Russian Federation
1 [email protected], https://orcid.org/0000-0002-7858-7417
2 [email protected], https://orcid.org/0000-0001-8861-2527
3 [email protected], https://orcid.org/0000-0002-6114-0248
4 [email protected], https://orcid.org/0000-0002-0160-8443
5 [email protected], https://orcid.org/0000-0002-1341-067X
Abstract
Synthesis of nanocrystalline yttrium-aluminum garnet doped with neodymium was performed via modified Pechini methods. Evolution of material during synthesis was studied using differential thermal analysis; the structure and morphology of synthesized nanopowders were studied using scanning electron microscopy and x-ray diffraction. It was shown that the use of an additional low-temperature stabilizer leads to formation of crystalline yttrium-aluminum garnet phase at lower temperatures. It was shown that the formation of nanocrystals occurs at the temperature of about 883 °C. Obtained powders can be used as precursors for ceramics sintering or be introduced into the optical fiber in order to fabricate optical amplifiers. Keywords
YAG, luminescence, Pechini method, polyvinylpyrrolidone
For citation: Moussaoui A., Bulyga D.V., Ignatiev A.I., Evstropiev S.K., Nikonorov N.V. Structural and spectral properties of YAG:Nd, YAG:Ce and YAG:Yb nanocrystalline powders synthesized via modified Pechini method. Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2024, vol. 24, no. 1, pp. 1-10 (in Russian). doi: 10.17586/2226-1494-2024-24-1-1-10
Введение
Кристаллы алюмоиттриевого граната (АИГ, Y3AI5O12), активированные редкоземельными компонентами, широко применяются в оптике и оптоэлек-тронике, благодаря высоким спектрально-люминесцентным свойствам [1-5]. Структура и свойства этого материала хорошо известны, и он широко используется в виде монокристаллов и поликристаллической оптической керамики в различных лазерных системах.
АИГ, легированный ионами редкоземельных металлов, широко применяется в производстве дисплеев и лазеров [6, 7]. АИГ, содержащий редкоземельные модификаторы, в виде дисперсных порошков применяется в светодиодной технике, сенсорике и нанотермометрии [1, 8, 9] и является промежуточным продуктом при формировании лазерной керамики [5, 10]. При использовании высокодисперсных порошков АИГ важную роль играют морфология материала, размер кристаллов и особенности их кристаллической структуры, в значительной мере определяющиеся методом и технологическими условиями его получения [11-13].
Нанокристаллические порошки АИГ могут быть получены при помощи твердофазного синтеза [14], золь-гель метода [11], метода сжигания органического топлива (combustion synthesis) [8, 12], гидротермального синтеза [15], пиролиза аэрозолей [13], осаждения из раствора [16], полимерно-солевого метода [9, 10]. Одним из наиболее простых и эффективных методов получения порошков АИГ является золь-гель метод Печини, в котором в качестве стабилизатора и органического топлива используется лимонная кислота. Данный метод универсален, не требует сложного технологического оборудования и обеспечивает форми-
рование дисперсных оксидных порошков с высокими люминесцентными свойствами [17].
В работе [17] для получения высокодисперсных порошков Gd2Oз, содержащих ионы №3+, был использован модифицированный метод Печини, в котором, наряду с относительно низкотемпературным, традиционно используемым стабилизатором (лимонная кислота), применялись добавки в исходные растворы поливинил-пирролидона (ПВП). Этот растворимый органический полимер образует в растворах металлополимерные комплексы [18], разлагается при нагревании до температур более 400 °С и широко используется в формировании различных наночастиц полимерно-солевым методом [9, 10]. Лимонная кислота образует хелатные комплексы с ионами металлов, что позволяет использовать ее в качестве стабилизатора при высушивании растворов для сохранения однородности и препятствования выпадению осадков солей металлов. Использование двух стабилизаторов (ПВП и лимонной кислоты) с различными температурами разложения позволяет продлить процесс выделения газообразных продуктов реакции и тем самым повысить дисперсность синтезируемых порошков [17].
Целью данной работы является синтез нанокристаллических порошков состава АИГ^е3+ (Яе: Се3+, УЪ3+, №3+) модифицированным методом Печини [17] с использованием ПВП и без него, а также исследование фазового состава, структуры, морфологии поверхности и люминесцентных свойств полученного материала.
Материалы и методы
В процессе синтеза были использованы следующие химические реактивы: нитрат иттрия (У) 6-во-
дный (химический чистый (ХЧ)), нитрат алюминия (Al) 9-водный (ХЧ), нитрат церия (Ce) 6-водный (ХЧ), нитрат неодима (Nd) 6-водный (ХЧ), хлорид иттербия (Yb) 6-водный (ХЧ), лимонная кислота 1-водная, ПВП (Sigma Aldrich, Mw = 1 300 000) и дистиллированная деионизованная вода. ПВП и лимонная кислота играют роль стабилизаторов в ходе синтеза, препятствующих выпадению осадка в ходе высушивания раствора, а также органического топлива, препятствующего дальнейшему росту нанокристаллов в ходе термообработки за счет выделения газообразных продуктов разложения.
Химический состав исходных растворов представлен в табл. 1. Было приготовлено шесть растворов с использованием ПВП и без него, соответствующих составам конечных продуктов АИГ:Се3+, AHT:Nd3+, AHr:Yb3+. После тщательного перемешивания при температуре 70 °C в течение двух часов растворы высушивались при той же температуре, затем полученные гели в течение двух часов подвергались термообработке в муфельной печи при температуре 1000 °C. Рассчитанный химический состав полученных нано-кристаллических порошков (далее по тексту: нано-порошки 1-6) соответствует АИГ с 1,0 мол.% R2O3 (R = Ce, Nd, Yb). Поскольку Ce, Nd, Yb имеют большую атомную массу, изменение их массы в ходе термообработки гелей незначительно.
Выполним исследование термической эволюции гелей и свойства синтезированных нанокристалли-ческих порошков следующими методами: фурье-спектроскопии, люминесцентной спектроскопии, дифференциальной сканирующей калориметрии, сканирующей электронной микроскопии и рентгенофазо-вого анализа.
Рассмотрим кристаллическую структуру и фазовый состав материалов с помощью дифрактометра Rigaku Ultima IV. Оценку среднего размера кристаллов проведем по формуле Шеррера. Осуществим регистрацию спектров инфракрасного поглощения порошков с использованием фурье-спектрометра Bruker ALPHA с приставкой на неполное внутреннее отражение.
Проведем исследования термической эволюции гелей на дифференциальном сканирующем калориметре STA 449F1 Jupiter (Netzsch), а морфологии частиц порошков на сканирующем электронном микроскопе MIRA3 TESCAN. Спектры люминесценции в диапазоне X = 250-800 нм изучим на спектрофлюориметре Perkin-Elmer LS 50B.
Экспериментальные результаты
Термообработка высушенных гелей привела к полному разложению органических соединений, что вызвало уменьшение массы образцов и термические эффекты. На рис. 1 представлены данные дифференциальной сканирующей калориметрии для растворов гелей 3 и 4. Небольшой эндотермический процесс, наблюдающийся в диапазоне температур 20-120 °С с потерей массы около 5 % (рис. 1, а), связан с дегидратацией гелей. Экзотермические процессы, происходящие в области температур 120-750 °С, связаны с разложением цитратов, нитратов и ПВП, окислением органических соединений (120-450 °С) и последующим окислением остаточного углерода кислородом воздуха с экзотермическим эффектом (450-750 °С) до полного разложения органических остатков.
Небольшой эндотермический процесс, наблюдающийся для геля 4 при температурах до 120 °С с потерей массы около 5 % связан с дегидратацией геля (рис. 1, Ь). В области температур 120-700 °С наблюдается ряд экзотермических процессов. Эффекты в области температур 200-600 °С соответствуют окислению кислородом воздуха и нитратами металлов органических соединений и остаточного углерода, а также могут быть связаны с образованием аморфных оксидов.
Согласно данным рентгенофазового анализа [17] в ходе синтеза оксида гадолиния модифицированным методом Печини, при 600 °С материал почти полностью состоит из аморфной фазы, в нем также содержатся кристаллические частицы со средним размером порядка 10 нм. При 1000 °С порошок полностью состоит из кристаллической фазы. Отсюда можно сделать вывод, что экзотермические пики с максимумами 883 °С (рис. 1, а) и 895 °С (рис. 1, Ь) связаны с образованием кристаллического АИГ из аморфных оксидов, образовавшихся при прокаливании гелей. В [19] образование кристаллов АИГ:Се3+ из растворов гелей, полученных при использовании добавок этиленгликоля, наблюдалось при 900 °С. Формирование кристаллической фазы АИГ:Ш3+ при термообработке нанопорошков, полученных методом соосаждения при применении гидрокарбоната аммония [20] или мочевины [21], происходило при температурах 948 °С [20] и 900 °С [21]. В [22] образование кристаллической фазы АИГ:Еи3+ из растворов гелей также наблюдалось при температуре 900 °С.
Таблица 1. Химический состав исходных растворов Table 1. Chemical composition of the initial solutions
Номер Концентрация, масс.%
раствора Вода ПВП Лимонная кислота Y(NO3)3 Al(NO3)3 Ce(NO3)3 Nd(NO3)3 YbCl3
1 87,20 5,11 4,26 1,48 1,92 — 0,03 —
2 91,91 — 4,50 1,56 2,00 — 0,03 —
3 87,20 5,11 4,26 1,48 1,92 0,03 — —
4 91,91 — 4,50 1,56 2,00 0,03 — —
5 87,21 5,11 4,26 1,48 1,92 — — 0,02
6 91,91 — 4,50 1,56 2,00 — — 0,02
400 800
Температура, °С
400 800
Температура, °С
Рис. 1. Результаты дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) (кривые 1) и термогравиметрического анализа
(кривые 2) для растворов гелей 3 (a) и 4 (b)
Fig. 1. The results of differential scanning calorimetry (curves 1) and thermogravimetric analysis (curves 2) gel solutions 3 (a) and 4 (b)
По данным [17] введение ПВП в исходный раствор значительно ускоряет формирование кристаллической фазы, уменьшает минимальную температуру, необходимую для ее формирования, а также уменьшает средний размер нанокристаллов.
На рис. 2, a представлены спектры инфракрасного поглощения высушенных растворов гелей 1, 3 и 5. Интенсивная полоса с максимумом около 2945 см-1 соответствует колебаниям группы O-H воды, содержащейся в образцах [22], полоса с максимумом в области 1620 см-1 — колебаниям карбонильной группы -COO-, содержащейся в молекуле лимонной кислоты [23]. К колебаниям C-H относится пик с максимумом около 1290 см-1, а полоса поглощения с максимумом 1415 см-1 — нитратам [24]. Следует отметить, что в спектре растворов гелей наблюдаются полосы колеба-
ний связей М-0 (М = У и А1) в области спектра 550850 см-1 [22].
На рис. 2, Ь показаны инфракрасные спектры нанопорошков, полученных путем термообработки растворов гелей при температуре 1000 °С. В спектрах наблюдаются полосы с максимумами около 685, 720 и 787 см-1. Колебаниям связи А1-0 соответствуют полосы поглощения с максимумами около 787 и 685 см-1, а У-0 — полоса с максимумом 720 см-1 [25]. Полученные инфракрасные спектры полностью соответствуют спектру кристалла АИГ.
На рис. 3 приведены электронно-микроскопические снимки нанокристаллических порошков 4 и 3. Как видно из рис. 3, а, с, полученные материалы состоят из частиц микронного размера, имеющих сложную структуру. Наблюдается заметное различие в морфо-
1000 2000 Волновое число, см-1
3000
700 800
Волновое число, см-1
900
Рис. 2. Инфракрасные спектры высушенных растворов гелей 1 (кривая 1), 3 (кривая 2) и 5 (кривая 3) (a) и нанокристаллических порошков, полученных из растворов гелей 1 (кривая 1), 3 (кривая 2) и 5 (кривая 3), синтезированных
при температуре 1000 °C (b)
Fig. 2. IR spectra of dried gel solutions 1 (curve 1), 3 (curve 2) and 5 (curve 3) (a) and nanocrystalline powder obtained from the gel
solution 1 (curve 1) synthesized at a temperature of 1000 °C (b)
Рис. 3. Электронно-микроскопические снимки нанопорошков 4 (a, b) и 3 (с, d) Fig. 3. Electron microscopic images of nanopowders 4 (a, b) and 3 (с, d)
логии частиц порошка, полученного с использованием ПВП и без него. Нанопорошок 4, полученный без применения ПВП, состоит из плотных частиц микронного размера (рис. 3, а), на поверхности которых видны отдельные наночастицы (рис. 3, Ь). В структуре нанопо-рошка 3, синтезированного при использовании добавки ПВП, наблюдаются крупные высокопористые агрегаты (рис. 3, с), состоящие из наночастиц (рис. 3, аТ). Наличие пористой структуры в материалах, полученных при применении ПВП, связано с сильным газовыделением при разложении нитратов и ПВП при температурах 400-600 °С (рис. 1, а). Такие особенности морфологии материалов, синтезированных с использованием ПВП, отмечены в работах [17, 24].
На рис. 4 приведены рентгенограммы нанопорошков 3 (кривая 1) и 4 (кривая 2). Аналогичные диф-рактограммы были получены для всех порошков АИГ, содержащих различные редкоземельные ионы. Видно, что полученные материалы целиком состоят из кубической фазы АИГ и обладают высокой кристалличностью, что является важным при создании светодиодов, поскольку степень кристалличности оказывает суще-
ственное влияние на эффективность люминесценции [26].
Расчет среднего размера нанокристаллов осуществим по формуле Шеррера [27]:
а=шфсоэе),
где к — константа Шеррера (к = 0,9 для кубической фазы); X — длина волны рентгеновского излучения (X = 0,15406 нм для Си Ка); в — ширина на полувысоте наиболее интенсивного пика в дифрактограмме; е — угол Брэгга.
В результате получено, что средний размер нано-кристаллов в синтезированных порошках варьируется от 40 до 68 нм. Наибольший средний размер нанокри-сталлов (60, 68 нм) достигается для растворов гелей 5 и 6, активированных Yb. Все эти явления, вероятно, связаны с особенностями процесса кристаллизации АИГ^>3+.
Введение ПВП в исходный раствор приводит к заметному уменьшению средних размеров наночастиц порошка. Подобный эффект описан в работе [17] для
2 ! s -i/o S A
33,0 33,4 ......L......L 1. .a Li
/~ч О <N S w ,_< О 1 ^ CS ~ ^o !2-o JO- f&Sis lJxJx......A..... a. hi..
20 40 60
29,°
Рис. 4. Дифрактограммы нанопорошков 3 (кривая 1) и 4 (кривая 2).
На вставке показан сдвиг пиков в сторону больших углов при синтезе с использованием поливинилпирролидона
Fig. 4. Diffractograms of nanopowders 3 (curve 1) and 4 (curve 2).
The inset shows the shift of peaks towards higher angles during synthesis using polyvinylpyrrolidone
наночастиц Gd2Ö3:Nd3+. Это явление может быть объяснено сильным выделением газов при разложении ПВП и нитратов металлов, происходящем в температурном интервале 400-600 °С (рис. 1, а). Выделяющиеся в больших объемах газы обеспечивают пространственное разделение образующихся из нитратов частиц оксидов металлов, что при дальнейшей термообработке, при более высоких температурах, приводит к формированию более мелких нанокристаллов.
Ионные радиусы редкоземельных активаторов, внедренных в кристаллы АИГ, заметно отличаются от замещаемого ими иона Y (ионные радиусы Y3+, Yb3+, Nd3+ и Ce3+ составляют 0,1019; 0,0985; 0,1109 и 0,1143 нм соответственно [28]). Это определяет де-
формацию и изменение размеров элементарной ячейки АИГ (табл. 2). Отметим, что деформация элементарной ячейки кристаллов (отклонение значения параметра кристаллической решетки от значения для монокристаллического АИГ) при синтезе наночастиц АИГ:Се модифицированным методом Печини и применении добавки ПВП меньше, чем наблюдалась в нанокри-сталлах, синтезированных в [19] аналогичным методом при использовании добавки этиленгликоля (табл. 2). Уменьшение межплоскостного расстояния также свидетельствует о сдвиге пиков в сторону больших углов при синтезе с использованием ПВП (рис. 4). Полученный результат может быть связан с тем, что в ходе синтеза с использованием ПВП нанокристаллы растут из зародышей с меньшим размером, чем при использовании добавок с меньшей температурой разложения.
300 400 500 600 700
Длина волны, нм
Рис. 5. Спектры возбуждения люминесценции (кривая 1) и люминесценции (кривая 2) порошка АИГ:Се3+, синтезированного с использованием поливинилпирролидона Fig. 5. Luminescence excitation spectrum (curve 1) and luminescence spectrum (curve 2) of YAG:Ce3+ powder synthesized using PVP
Таблица 2. Параметры решетки и средний размер нанокристаллов в порошках AHT:R3+ (R3+ = Ce3+, Nd3+, Yb3+) Table 2. Lattice parameters and average size of nanocrystals in YAG powders: R3+ (R3+ = Ce3+, Nd3+, Yb3+)
Образец Средний размер Параметры кристаллической решетки
нанокристаллов, нм a, нм V, нм3
АИГ:Nd с ПВП (раствор 1) 40 1,20363 1,74371
АИГ:Ш без ПВП (раствор 2) 42 1,20629 1,75532
АИГ:Се с ПВП (раствор 3) 44 1,20348 1,74306
АИГ:Се без ПВП (раствор 4) 63 1,20504 1,74987
АИГ:УЪ с ПВП (раствор 5) 60 1,20358 1,74352
АИГ:Yb без ПВП (раствор 6) 68 1,20512 1,75001
Монокристаллический АИГ [15] — 1,20020 1,72886
Монокристаллический АИГ, (JCPDS № 01-073-3184) — 1,20100 1,73232
Нанопорошок АИГ:Се (1 мол.%) [19] 29 1,20390 1,74490
Нанопорошок АИГ:Ш (1,2 масс.%) [10] 40 1,20610 1,75449
Известно, что повышение температуры термообработки нанокристаллов АИГ, сформированных низкотемпературным методом, повышает степень кристалличности материала и уменьшает размер элементарной ячейки нанокристаллов [19]. Введение ПВП в состав исходной смеси приводит к существенному повышению температуры материала в процессе термообработки (рис. 1), что определяет уменьшение параметров элементарных ячеек формирующихся нанокристаллов АИГ (табл. 2).
На рис. 5 представлены спектры возбуждения (кривая 1) и люминесценции (кривая 2) нанокристал-лического порошка АИГ:Се3+. Полоса возбуждения с максимумом около 454 нм (электронный переход 4/1 ^ 4/°5^ ионов Се3+) хорошо соответствует полосе излучения светодиодов на основе InGaN, таким образом, АИГ:Се3+ может использоваться в качестве переизлучателя для данного типа светодиодов [29]. Асимметричная полоса люминесценции с максиму-
1000 1200 Длина волны, нм
1000
1100 Длина волны, нм
1200
Рис. 6. Спектры люминесценции нанопорошков АИГ:№3+ (а) и АИГ:УЪ3+ (b), синтезированных с использованием поливинилпирролидона Fig. 6. Luminescence spectra of YAG nanopowders: YAG:Nd3+ (a), YAG:Yb3+ (b) synthesized using PVP
мом около 540 нм связана с электронными переходами 5^1 ^ ^5/2 и 5с1 ^ ^7/2 ионов Се3+ [19].
Спектры люминесценции образцов АИГ:Nd3+ и АИГ^Ь3+ представлены на рис. 6. В спектре люминесценции образца, легированного М, наблюдаются характерные полосы люминесценции в инфракрасном диапазоне 1025-1150 нм, соответствующие электронному переходу ^3/2 ^ 4111/2 в ионах Ш [30]. Две менее интенсивные группы полос в области около 950 и 1340 нм определяются переходами ^3/2 ^ 419/2 и
^3/2 ^ 4113/2 (рис. 6 а).
По полученным спектрам люминесценции нано-порошка АИГ^Ь3+ (рис. 6, Ь) видна наиболее интенсивная полоса люминесценции с максимумом около 1030 нм. Остальные полосы с меньшей интенсивностью соответствуют электронному переходу ионов Yb ^5/2 ^ ^7/2 [10].
Полученные спектры люминесценции полностью соответствуют спектрам материалов аналогичного химического состава (АИГ:Се3+, АИГ:Ш3+, АИГ^Ь3+), синтезированных при помощи модифицированного метода Печини [31], цитратного золь-гель метода [32], а также полимерно-солевого метода [10].
Заключение
В работе для синтеза нанокристаллических порошков алюмоиттриевого граната, активированного ионами редкоземельных элементов (Се, Nd, Yb) применен модифицированный метод Печини. Метод основан на использовании двух стабилизирующих добавок: водорастворимого полимера (поливинилпирролидона), способного образовывать комплексы с ионами металлов, а также лимонной кислоты, играющей роль хела-тирующего агента, т. е. структуры, которая способна одновременно присоединять два или более донорных атома к одному и тому же иону металла и образовывать одно или несколько колец.
Исследования, проведенные методами дифференциальной сканирующей калориметрии и термогравиметрии, показали, что процессы кристаллизации материалов происходят при температурах более 880900 °С. Все материалы, синтезированные при 1000 °С, полностью состоят только из кристаллов алюмоиттри-евого граната. Средний размер полученных кристаллов АИГ^3+ варьируется от 40 до 68 нм. Добавка поли-винилпирролидона в исходные растворы сформировала кристаллы АИГ^3+ меньшего размера. Внедрение редкоземельных ионо-активаторов в кристаллическую решетку алюмоиттриевого граната привело к деформации элементарных ячеек кристаллов. Применение добавок поливинилпирролидона обеспечило формирование кристаллов с более компактной кристаллической структурой (с меньшим объемом кристаллической решетки).
Согласно данным сканирующей электронной микроскопии, добавка поливинилпирролидона оказывает существенное влияние на морфологию частиц порошка. Структура порошков, полученных без добавок поливи-нилпирролидона, состоит из микроскопических агрегатов, содержащих плотноупакованные нанокристаллы
алюмоиттриевого граната. Добавка поливинилпирро-лидона в исходные смеси позволяет сформировать в результате синтеза пористые частицы. Подобное изменение морфологии частиц не оказывает существенного влияния на люминесцентные свойства порошков, однако играет важную роль в задаче введения частиц в волокно для создания волоконных усилителей, а также при спекании прозрачной керамики, что является одной из наиболее перспективных областей применения полученного материала.
Спектры люминесценции нанопорошков в целом соответствуют спектрам монокристаллического алю-моиттриевого граната, содержащего редкоземельные активаторы. Добавление поливинилпирролидона в исходный раствор не оказывает существенного влияния на спектры люминесценции синтезируемого материала. Синтезированные порошки алюмоиттриевого граната могут служить в качестве прекурсоров для спекания керамики, а также как материалы для создания люминесцентных датчиков температуры.
Литература
1. Chen L., Luo Y., Xia Y., Kang B., Yu S. Densification, microstructure and optical properties of YAG transparent ceramics prepared by dry-pressing and gelcasting // Optical Materials. 2021. V. 121. P. 111509. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2021.111509
2. Li J., Liu J., Liu B., Liu W., Zeng Y., Ba X., Xie T., Jiang B., Liu Q., Pan Y., Feng X., Guo J. Influence of heat treatment of powder mixture on the microstructure and optical transmission of Nd:YAG transparent ceramics // Journal of the European Ceramic Society. 2014. V. 34. N10. P. 2497-2507. http s ://do i. org/1 0 . 1 0 1 6/j. jeurceramsoc.2014.03.004
3. Wang H.M., Huang Z.Y., Jiang J.S., Liu K., Duan M.Y., Lu Z.W., Cedelle J., Guan Z.W., Lu T.C., Wang Q.Y. Unique mechanical properties of nano-grained YAG transparent ceramics compared with coarse-grained partners // Materials & Design. 2016. V. 105. P. 9-15. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2016.04.094
4. Sim S.-M., Keller K.A., Mah T.-I. Phase formation in yttrium aluminum garnet powders synthesized by chemical methods // Journal of Materials Science. 2000. V. 35. N 3. P. 713-717. https://doi. org/10.1023/A:1004709401795
5. Tachiwaki T., Yoshinaka M., Hirota K., Ikegami T., Yamaguchi O. Novel synthesis of Y3Al5012 (YAG) leading to transparent ceramics // Solid State Communications. 2001. V. 119. N 10-11. P. 603-606. https://doi.org/10.1016/s0038-1098(01)00293-9
6. Sluzky E., Lemoine M., Hesse K. Phosphor development for a-silicon liquid crystal light valve projection display // Journal of the Electrochemical Society. 1994. V. 141. N 11. P. 3172. https://doi. org/10.1149/1.2059297
7. Lu C.H., Huang C.H. Sensitized photoluminescence of Eu3+ and Gd3+-doped Y3Al5012 phosphors prepared via a reverse microemulsion process // Chemistry Letters. 2004. V. 33. N 12. P. 1568-1569. https://doi.org/10.1246/cl.2004.1568
8. Benayas A., del Rosal B., Pérez-Delgado A., Santacruz-Gómez K., Jaque D., Hirata G.A., Vetrone F. Nd:YAG near-infrared luminescent nanothermometers // Advanced Optical Materials. 2015. V. 3. N 5. P. 687-694. https://doi.org/10.1002/adom.201400484
9. Евстропьев С.К., Демидов В.В., Булыга Д.В., Садовничий Р.В., Пчелкин Г.А., Шурупов Д.Н., Подрухин Ю.Ф., Матросова А.С., Никоноров Н.В., Дукельский К.В. Люминесцентные волоконно-оптические датчики на основе нанолюминофоров YAG : R3+ (R = Ce, Dy, Yb) для измерения температуры в диапазоне 20500 °C // Квантовая электроника. 2022. Т. 52. № 1. С. 94-99.
10. Bulyga D.V., Evstropiev S.K. Intermediate products of Yb:YAG laser ceramics fabrication: structural features, morphology, and luminescent properties // Research on Chemical Intermediates. 2021. V. 47. N 8. P. 3501-3514. https://doi.org/10.1007/s11164-021-04484-w
11. Saladino M.L., Nasillo G., Martino D.C., Caponetti E. Synthesis of Nd:YAG nanopowder using the citrate method with microwave irradiation // Journal of Alloys and Compounds. 2010. V. 491. N 1-2. P. 737-741. https://doi.org/10.1016/jjallcom.2009.11.054
12. Laishram K., Mann R., Malhan N. Single step synthesis of yttrium aluminum garnet (Y3Al5012) nanopowders by mixed fuel solution combustion approach // Ceramics International. 2011. V. 37. N 8. P. 3743-3746. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2011.05.052
13. Li J.G., Ikegami T., Lee J.-H., Mori T., Yajima Y. Co-precipitation synthesis and sintering of yttrium aluminum garnet (YAG) powders: the effect of precipitant // Journal of the European Ceramic Society. 2000. V. 20. N 14-15. P. 2395-2405. https://doi.org/10.1016/s0955-2219(00)00116-3
References
1. Chen L., Luo Y., Xia Y., Kang B., Yu S. Densification, microstructure and optical properties of YAG transparent ceramics prepared by dry-pressing and gelcasting. Optical Materials, 2021, vol. 121, pp. 111509. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2021.111509
2. Li J., Liu J., Liu B., Liu W., Zeng Y., Ba X., Xie T., Jiang B., Liu Q., Pan Y., Feng X., Guo J. Influence of heat treatment of powder mixture on the microstructure and optical transmission of Nd:YAG transparent ceramics. Journal of the European Ceramic Society, 2014, vol. 34, no. 10, pp. 2497-2507. http s ://do i. org/10. 1 0 16/j. jeurceramsoc.2014.03.004
3. Wang H.M., Huang Z.Y., Jiang J.S., Liu K., Duan M.Y., Lu Z.W., Cedelle J., Guan Z.W., Lu T.C., Wang Q.Y. Unique mechanical properties of nano-grained YAG transparent ceramics compared with coarse-grained partners. Materials & Design, 2016, vol. 105, pp. 9-15. https://doi.org/10.1016Zj.matdes.2016.04.094
4. Sim S.-M., Keller K.A., Mah T.-I. Phase formation in yttrium aluminum garnet powders synthesized by chemical methods. Journal of Materials Science, 2000, vol. 35, no. 3, pp. 713-717. https://doi. org/10.1023/A:1004709401795
5. Tachiwaki T., Yoshinaka M., Hirota K., Ikegami T., Yamaguchi O. Novel synthesis of Y3Al5O12 (YAG) leading to transparent ceramics. Solid State Communications, 2001, vol. 119, no. 10-11, pp. 603-606. https://doi.org/10.1016/s0038-1098(01)00293-9
6. Sluzky E., Lemoine M., Hesse K. Phosphor development for a-silicon liquid crystal light valve projection display. Journal of the Electrochemical Society, 1994, vol. 141, no. 11, pp. 3172. https://doi. org/10.1149/1.2059297
7. Lu C.H., Huang C.H. Sensitized photoluminescence of Eu3+ and Gd3+-doped Y3Al5O12 phosphors prepared via a reverse microemulsion process. Chemistry Letters, 2004, vol. 33, no. 12, pp. 1568-1569. https://doi.org/10.1246/cl.2004.1568
8. Benayas A., del Rosal B., Pérez-Delgado A., Santacruz-Gómez K., Jaque D., Hirata G.A., Vetrone F. Nd:YAG near-infrared luminescent nanothermometers. Advanced Optical Materials, 2015, vol. 3, no. 5, pp. 687-694. https://doi.org/10.1002/adom.201400484
9. Evstropiev S.K., Demidov V.V., Sadovnichii R.V., Pchelkin G.A., Shurupov D.N., Matrosova A.S., Dukelskii K.V., Bulyga D.V., Nikonorov N.V., Podrukhin Y.F. YAG : R3+ (R = CE, DY, YB) nanophosphor-based luminescent fibre-optic sensors for temperature measurements in the range 20-500 C. Quantum Electronics, 2022, vol. 52, no. 1, pp. 94-99. https://doi.org/10.1070/QEL17971
10. Bulyga D.V., Evstropiev S.K. Intermediate products of Yb:YAG laser ceramics fabrication: structural features, morphology, and luminescent properties. Research on Chemical Intermediates, 2021, vol. 47, no. 8, pp. 3501-3514. https://doi.org/10.1007/s11164-021-04484-w
11. Saladino M.L., Nasillo G., Martino D.C., Caponetti E. Synthesis of Nd:YAG nanopowder using the citrate method with microwave irradiation. Journal of Alloys and Compounds, 2010, vol. 491, no. 1-2, pp. 737-741. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.11.054
12. Laishram K., Mann R., Malhan N. Single step synthesis of yttrium aluminum garnet (Y3Al5O12) nanopowders by mixed fuel solution combustion approach. Ceramics International, 2011, vol. 37, no. 8, pp. 3743-3746. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2011.05.052
13. Li J.G., Ikegami T., Lee J.-H., Mori T., Yajima Y. Co-precipitation synthesis and sintering of yttrium aluminum garnet (YAG) powders: the effect of precipitant. Journal of the European Ceramic Society, 2000, vol. 20, no. 14-15, pp. 2395-2405. https://doi.org/10.1016/ s0955-2219(00)00116-3
14. Ikesue A., Kinoshita T., Kamata K., Yoshida K. Fabrication and optical properties of high-performance polycrystalline Nd:YAG ceramics for solid=state lasers // Journal of the American Ceramic Society. 1995. V. 78. N 4. P. 1033-1040. https://doi. org/10.1111/j.1151-2916.1995.tb08433.x
15. Li X., Liu H., Wang J., Cui H., Han F., Boughton R.I. Production of nanosized YAG powders with spherical morphology and nonaggregation via a solvothermal method // Journal of the American Ceramic Society. 2004. V. 87. N 12. P. 2288-2290. https://doi. org/10.1111/j.1151-2916.2004.tb07507.x
16. Caponetti E., Martino D.C., Saladino M.L., Leonelli C. Preparation of Nd:YAG nanopowder in a confined environment // Langmuir. 2007. V. 23. N 7. P. 3947-3952. https://doi.org/10.1021/la0625906
17. Moussaoui A., Bulyga D.V., Evstropiev S.K., Ignatiev A.I., Nikonorov N.V., Podruhin Y.F., Sadovnichii R.V. Modified Pechini method by PVP addition for Nd:Gd2O3 nanophosphors fabrication // Ceramics International. 2021. V. 47. N 24. P. 34307-34313. https:// doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.08.341
18. Волкова Н.А., Евстропьев С.К., Никоноров Н.В., Евстропьев К.С. Особенности взаимодействия в водных растворах молекул поли-винилпирролидона с ионами цинка и серебра по данным ИК спектроскопии // Оптика и спектроскопия. 2019. Т. 127. № 10. С. 687-690. https://doi.org/10.21883/0S.2019.10.48377.128-19
19. Guerbous L., Boukerika A. Nanomaterial host bands effect on the photoluminescence properties of Ce-doped YAG nanophosphor synthesized by sol-gel method // Journal of Nanomaterials. 2015. V. 2015. P. 617130. https://doi.org/10.1155/2015/617130
20. Ji X., Kang B., Deng J., Huang H., Wang X. Thermal decomposition and evolved gas analysis of neodymium-doped yttrium aluminum garnet precursor prepared by co-precipitation // Thermochimica Acta. 2013. V. 552. P. 23-27. https://doi.org/10.1016/j.tca.2012.11.021
21. AitMellal O., Oufni L., Messous M.Y., Tahri M., Neatu §., Florea M., Neatu F., Secu M. Structural properties and near-infrared light from Ce3+/Nd3+-co-doped LaP04 nanophosphors for solar cell applications // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2022. V. 33. N 7. P. 4197-4210. https://doi.org/10.1007/s10854-021-07615-6
22. Boyer D., Bertrand-Chadeyron G., Mahiou R. Structural and optical characterizations of YAG:Eu3+ elaborated by the sol-gel process // Optical Materials. 2004. V. 26. N 2. P. 101-105. https://doi. org/10.1016/j.optmat.2003.11.005
23. Xia G., Zhou S., Zhang J., Xu J. Structural and optical properties of YAG:Ce3+ phosphors by sol-gel combustion method // Journal of Crystal Growth. 2005. V. 279. N 3-4. P. 357-362. https://doi. org/10.1016/j.jcrysgro.2005.01.072
24. Miller F.A., Wilkins C.H. Infrared spectra and characteristic frequencies of inorganic ions // Analytical Chemistry. 1952. V. 24. N 8. P. 1253-1294. https://doi.org/10.1021/ac60068a007
25. He X., Liu X., Li R., Yang B., Yu K., Zeng M., Yu R. Effects of local structure of Ce3+ ions on luminescent properties of Y3Al5O12:Ce nanoparticles // Scientific Reports. 2016. V. 6. P. 22238. https://doi. org/10.1038/srep22238
26. Yang H., Lee D.K., Kim Y.S. Spectral variations of nano-sized Y3A^O^:Ce phosphors via codoping/substitution and their white LED characteristics // Materials Chemistry and Physics. 2009. V. 114. N2-3. P. 665-669. https://doi.org/10. 1016/j. matchemphys.2008.10.019
27. Klug H.P., Alexander L.E. Quantitative analysis of powder mixtures // X-ray Diffraction Procedures. 1954.
28. Shannon R.D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides // Acta Crystallographica Section A: Crystal Physics, Diffraction, Theoretical and General Crystallography. 1976. V. 32. N 5. P. 751-767. https:// doi.org/10.1107/s0567739476001551
29. Zhu Q.Q., Li S., Yuan Q., Zhang H., Wang L. Transparent YAG:Ce ceramic with designed low light scattering for high-power blue LED and LD applications // Journal of the European Ceramic Society. 2021. V. 41. N 1. P. 735-740. https://doi.org/10.1016/j. jeurceramsoc.2020.09.006
30. Zhydachevskii Y., Syvorotka I.I., Vasylechko L., Sugak D., Borshchyshyn I.D., Luchechko A.P., Vakhula Ya.I., Ubizskii S.B., Vakiv M.M., Suchocki A. Crystal structure and luminescent properties of nanocrystalline YAG and YAG:Nd synthesized by sol-gel method // Optical Materials. 2012. V. 34. N 12. P. 1984-1989. https://doi. org/10.1016/j.optmat.2011.12.023
31. Hassanzadeh-Tabrizi S.A. Synthesis and luminescence properties of YAG:Ce nanopowder prepared by the Pechini method // Advanced
14. Ikesue A., Kinoshita T., Kamata K., Yoshida K. Fabrication and optical properties of high-performance polycrystalline Nd:YAG ceramics for solid-state lasers. Journal of the American Ceramic Society, 1995, vol. 78, no. 4, pp. 1033-1040. https://doi. org/10.1111/j.1151-2916.1995.tb08433.x
15. Li X., Liu H., Wang J., Cui H., Han F., Boughton R.I. Production of nanosized YAG powders with spherical morphology and nonaggregation via a solvothermal method. Journal of the American Ceramic Society, 2004, vol. 87, no. 12, pp. 2288-2290. https://doi. org/10.1111/j.1151-2916.2004.tb07507.x
16. Caponetti E., Martino D.C., Saladino M.L., Leonelli C. Preparation of Nd:YAG nanopowder in a confined environment. Langmuir, 2007, vol. 23, no. 7, pp. 3947-3952. https://doi.org/10.1021/la0625906
17. Moussaoui A., Bulyga D.V., Evstropiev S.K., Ignatiev A.I., Nikonorov N.V., Podruhin Y.F., Sadovnichii R.V. Modified Pechini method by PVP addition for Nd:Gd2O3 nanophosphors fabrication. Ceramics International, 2021, vol. 47, no. 24, pp. 34307-34313. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.08.341
18. Volkova N.A., Evsropiev S.K., Nikonorov N.V., Evstropyev K.S. Specific Features of interactions of polyvinylpyrrolidone molecules with zinc and silver ions in aqueous solutions according to IR spectroscopy data. Optics and Spectroscopy, 2019, vol. 127, no. 4, pp. 738-741. https://doi.org/10.1134/s0030400x19100308
19. Guerbous L., Boukerika A. Nanomaterial host bands effect on the photoluminescence properties of Ce-doped YAG nanophosphor synthesized by sol-gel method. Journal of Nanomaterials, 2015, vol. 2015, pp. 617130. https://doi.org/10.1155/2015/617130
20. Ji X., Kang B., Deng J., Huang H., Wang X. Thermal decomposition and evolved gas analysis of neodymium-doped yttrium aluminum garnet precursor prepared by co-precipitation. Thermochimica Acta, 2013, vol. 552, pp. 23-27. https://doi.org/10.1016/j.tca.2012.11.021
21. AitMellal O., Oufni L., Messous M.Y., Tahri M., Neatu §., Florea M., Neatu F., Secu M. Structural properties and near-infrared light from Ce3+/Nd3+-co-doped LaPO4 nanophosphors for solar cell applications. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2022, vol. 33, no. 7, pp. 4197-4210. https://doi.org/10.1007/s10854-021-07615-6
22. Boyer D., Bertrand-Chadeyron G., Mahiou R. Structural and optical characterizations of YAG:Eu3+ elaborated by the sol-gel process. Optical Materials, 2004, vol. 26, no. 2, pp. 101-105. https://doi. org/10.1016/j.optmat.2003.11.005
23. Xia G., Zhou S., Zhang J., Xu J. Structural and optical properties of YAG:Ce3+ phosphors by sol-gel combustion method. Journal of Crystal Growth, 2005, vol. 279, no. 3-4, pp. 357-362. https://doi. org/10.1016/j.jcrysgro.2005.01.072
24. Miller F.A., Wilkins C.H. Infrared spectra and characteristic frequencies of inorganic ions. Analytical Chemistry, 1952, vol. 24, no. 8, pp. 1253-1294. https://doi.org/10.1021/ac60068a007
25. He X., Liu X., Li R., Yang B., Yu K., Zeng M., Yu R. Effects of local structure of Ce3+ ions on luminescent properties of Y3Al5O12:Ce nanoparticles. Scientific Reports, 2016, vol. 6, pp. 22238. https://doi. org/10.1038/srep22238
26. Yang H., Lee D.K., Kim Y.S. Spectral variations of nano-sized Y3A^O^:Ce phosphors via codoping/substitution and their white LED characteristics. Materials Chemistry and Physics, 2009, vol. 114, no. 2-3, pp. 665-669. https://doi.org/10.1016/j. matchemphys.2008.10.019
27. Klug H.P., Alexander L.E. Quantitative analysis of powder mixtures. X-ray Diffraction Procedures, 1954.
28. Shannon R.D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides. Acta Crystallographica Section A: Crystal Physics, Diffraction, Theoretical and General Crystallography, 1976, vol. 32, no. 5, pp. 751-767. https://doi.org/10.1107/s0567739476001551
29. Zhu Q.Q., Li S., Yuan Q., Zhang H., Wang L. Transparent YAG:Ce ceramic with designed low light scattering for high-power blue LED and LD applications. Journal of the European Ceramic Society, 2021, vol. 41, no. 1, pp. 735-740. https://doi.org/10.1016Aj. jeurceramsoc.2020.09.006
30. Zhydachevskii Y., Syvorotka I.I., Vasylechko L., Sugak D., Borshchyshyn I.D., Luchechko A.P., Vakhula Ya.I., Ubizskii S.B., Vakiv M.M., Suchocki A. Crystal structure and luminescent properties of nanocrystalline YAG and YAG:Nd synthesized by sol-gel method. Optical Materials, 2012, vol. 34, no. 12, pp. 1984-1989. https://doi. org/10.1016/j.optmat.2011.12.023
31. Hassanzadeh-Tabrizi S.A. Synthesis and luminescence properties of YAG:Ce nanopowder prepared by the Pechini method. Advanced
Powder Technology. 2012. V. 23. N 3. P. 324-327. https://doi. org/10.1016/j.apt.2011.04.006 32. Yu S., Jing W., Tang M., Xu T., Yin W., Kang B. Fabrication of Nd:YAG transparent ceramics using powders synthesized by citrate sol-gel method // Journal of Alloys and Compounds. 2019. V. 772. P. 751-759. https://doi.org/10.1016/jjancom.2018.09.184
Powder Technology, 2012, vol. 23, no. 3, pp. 324-327. https://doi. org/10.1016/j.apt.2011.04.006 32. Yu S., Jing W., Tang M., Xu T., Yin W., Kang B. Fabrication of Nd:YAG transparent ceramics using powders synthesized by citrate sol-gel method. Journal of Alloys and Compounds, 2019, vol. 772, pp. 751-759. https://doi.org/10.1016/jjancom.2018.09.184
Авторы
Муссауи Амир — аспирант, Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация, https://orcid.org/0000-0002-7858-7417, [email protected]
Булыга Дмитрий Владимирович — аспирант, Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация; младший научный сотрудник, Акционерное общество «Научно-производственное объединение Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова», Санкт-Петербург, 192171, Российская Федерация, sc 57217158694, https://orcid.org/0000-0001-8861-2527, [email protected] Игнатьев Александр Иванович — ведущий инженер, Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация, sc 57189902013, https://orcid.org/0000-0002-6114-0248, alexandre_ [email protected]
Евстропьев Сергей Константинович — доктор химических наук, ведущий научный сотрудник, Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация; начальник отдела, Акционерное общество «Научно-производственное объединение Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова», Санкт-Петербург, 192171, Российская Федерация; профессор, Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет), Санкт-Петербург, 190013, Российская Федерация, sc 6507317768, https://orcid.org/0000-0002-0160-8443, [email protected] Никоноров Николай Валентинович — доктор физико-математических наук, профессор, профессор, Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация, sc 7003772604, https:// orcid.org/0000-0002-1341-067X, [email protected]
Статья поступила в редакцию 28.11.2023 Одобрена после рецензирования 11.12.2023 Принята к печати 13.01.2024
Authors
Amir Moussaoui — PhD Student, ITMO University, Saint Petersburg, 197101, Russian Federation, https://orcid.org/0000-0002-7858-7417, [email protected]
Dmitry V. Bulyga — PhD Student, ITMO University, Saint Petersburg, 197101, Russian Federation; Senior Researcher, JVC "RPA Vavilov State Optical Institute", Saint Petersburg, 192171, Russian Federation, sc 57217158694, https://orcid.org/0000-0001-8861-2527, dmbulyga@ yandex.ru
Aleksandr I. Ignatiev — Leading Engineer, ITMO University, Saint Petersburg, 197101, Russian Federation, sc 57189902013, https://orcid. org/0000-0002-6114-0248, [email protected]
Sergey K. Evstropiev — D.Sc. (Chemistry), Leading Researcher, ITMO University, Saint Petersburg, 197101, Russian Federation; Head of Department, JVC "RPA Vavilov State Optical Institute", Saint Petersburg, 192171, Russian Federation; Professor, Saint Petersburg State Institute of Technology, Saint Petersburg, 190013, Russian Federation, sc 6507317768, https://orcid.org/0000-0002-0160-8443, [email protected]
Nikolay V. Nikonorov — D.Sc. (Physics & Mathematics), Full Professor, ITMO University, Saint Petersburg, 197101, Russian Federation, sc 7003772604, https://orcid.org/0000-0002-1341-067X, Nikonorov@ oi.ifmo.ru
Received 28.11.2023
Approved after reviewing 11.12.2023
Accepted 13.01.2024
Работа доступна по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial»
