Ученые получили новые светящиеся соединения красного цвета

Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета (Санкт-Петербург) и Института химии силикатов имени И.В. Гребенщикова (Санкт-Петербург) синтезировали смешанные бораты стронция, висмута и европия с различным соотношением числа атомов висмута и европия в молекуле. Для этого порошки карбоната стронция, борной кислоты и оксидов висмута и европия спекали при температурах 650–900°С. При таком взаимодействии реакция происходила за счет диффузии — взаимного проникновения частиц одного вещества в другое.

Ученые определили структуру полученных боратов методом монокристальной рентгеновской дифракции, при котором рентгеновские лучи преломляются на монокристалле синтезированного соединения. Этот метод позволил установить взаимное расположение атомов в боратах и длины химических связей.

Кроме того, исследователи проанализировали оптические и люминесцентные свойства полученных соединений. Оказалось, что самым ярким излучением обладает соединение, в котором атомов висмута в три раза больше, чем атомов европия. Когда ионов европия становится больше, эффективность излучения уменьшается, что связано с изменением кристаллического строения вещества.

Помимо этого, спектры свечения авторы использовали, чтобы определить координаты полученных боратов в цветовом пространстве CIE. Цветовое пространство CIE — это модель кодировки цвета, где каждый цвет имеет определенные координаты. Такая модель кодировки цвета используется в компьютерной индустрии, телевидении и промышленности. Координаты исследуемых соединений совпали с коммерческим стандартом красного люминофора, используемого в различных осветительных приборах.