Предложен способ сделать полноцветное лазерное освещение

Ученые из Дальневосточного федерального университета (Владивосток) с коллегами разработали композитный керамический люминофор, состоящий из двух компонентов (фаз): термостойкого оксида алюминия и люминесцентного гадолиний-алюминий-галлиевого граната, дополнительно содержащего небольшое количество ионов церия.

Этот материал интересен тем, что позволяет настраивать оттенок свечения в зависимости от соотношения алюминия и галлия в кристаллической решетке граната. Например, при замене 10–20% атомов алюминия на атомы галлия цветопередача материала достигает максимума, а более высокое содержание галлия приводит к ухудшению люминесцентных свойств. Авторы добавили к гранату в качестве второй фазы оксид алюминия, поскольку он помогает лучше отводить тепло. В результате материал не перегревается при высоких мощностях возбуждения лазером.

Также исследователи показали, что при замещении 50% и более атомов алюминия на атомы галлия в материале наблюдается явление фосфоресценции (послесвечения), когда люминофор продолжает светиться после воздействия лазером в течение 1–6 минут. Это плохо, если рассматривать материал в автомобильном освещении, где требуется мгновенное отключение фар. Авторы «настроили» кристаллическую структуру граната с помощью атомов галлия так, чтобы керамика имела оптимальные параметры светоотдачи и индекса цветопередачи. Кроме того, устойчивость к нагреву при возбуждении у материала оказалась в разы выше, чем у коммерческих люминофоров.