Они применили направленный дизайн и выяснили, что добавка 30% кислорода в процесс синтеза позволяет повысить квантовый выход, отвечающий за яркость, практически до 70%.
Нанолюминофор — наноматериал, преобразующий поглощаемую энергию в световое излучение в какой-либо области видимого спектра. Для источников теплого белого света востребованы красные люминофоры, синтезом которых занимаются ученые ФИЦ «Институт катализа СО РАН». Одна из ключевых характеристик этого вещества — квантовый выход. Он отображает отношение количества испускаемых фотонов к количеству поглощенных фотонов и отвечает за яркость. Ученые применили контролируемый дизайн и рассчитали оптимальное количество кислорода для процесса получения соединения — доля в 30% позволила повысить квантовый выход до рекордных на сегодня 69%.
Для синтеза нанолюминофора используют микропорошки оксида иттрия с добавленными в него ионами европия — делают мишень, а затем испаряют материал в газовой среде аргона под воздействием лазера. В кристаллической структуре исходного соединения есть дефекты — кислородные вакансии. Из-за них увеличивается затрачиваемая на люминесценцию энергия. Кроме того, они излучают синий, а не красный свет.
Решить проблему дефектов помогла добавка в газовую среду кислорода. Ученые определили, что оптимальная доля — 30%, но даже небольшая добавка кислорода позволяет улучшить стехиометрический состав наноматериала.
«У оксидных люминофоров есть глобальная проблема, которая существенно препятствует их широкому применению. Это нарушение определенного соотношения элементов, или стехиометрии, в кристаллической решетке. Их структура не такая идеальная, как описано в учебниках. В оксиде иттрия на два атома иттрия номинально приходится три атома кислорода, но в реальности кислород в некоторых местах отсутствует. Эти вакансии поглощают энергию и излучают не в красной, а синей области. Из-за этого снижается эффективность люминесценции и меняется цвет излучения. Зная это, мы использовали оптимальное соотношение кислорода в 30%, приблизили стехиометрический состав к номинальному и повысили квантовый выход почти до 70%», — рассказывает автор исследования, младший научный сотрудник отдела гетерогенного катализа ИК СО РАН Александр Нашивочников.
По его словам, предложенный подход может пригодиться другим научным коллективам, которые занимаются люминофорами: главный вывод — при синтезе оксидных нанолюминофоров в первую очередь необходимо решать проблему стехиометрии путем направленного дизайна. Традиционный метод — применение постобработки, когда уже готовый оксид обрабатывают на воздухе кислородом, — дает квантовый выход всего в 25%.
У красных нанолюминофоров широкий спектр применения — от микроэлектроники до биовизуализации, которую используют для диагностики заболеваний. В Институте катализа СО РАН создают приложения для исследований физических свойств этих наноматериалов — светодиоды, симпатические, или невидимые, чернила, а также тестируют измерение температуры с помощью люминесценции.
«Мы выбрали нужные компоненты для светодиода и методику. Скоро мы начнем его сборку, а затем исследования. Нам надо показать, что наши нанолюминофоры хорошо проявляют себя как компонент реального светодиодного устройства. Что касается невидимых чернил, то мы изготовили несколько образцов и подтвердили их стабильность. Ещё мы испытываем возможность применения наших соединений для задач оптической термометрии — измерения температуры с помощью люминесценции. Этот метод востребован для работы в жестких экстремальных средах, где измерение традиционными методами затруднено», — говорит Александр Нашивочников.
15:46, 23 Июля 24
Отраслевой центр капитального строительства Росатома подтвердил статус IT-компании
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
15:33, 23 Июля 24
Белорусская АЭС остановит второй энергоблок на планово-предупредительный ремонт
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
14:46, 23 Июля 24
Индонезия впервые за последнее десятилетие решилась на покупку российской нефти
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
14:39, 23 Июля 24
Колледжи и техникумы на Дальнем Востоке открывают новые специальности
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
14:23, 23 Июля 24
«Мосгаз» установил газорегуляторный пункт в Южном Бутово
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
14:11, 23 Июля 24
Система мониторинга запасов устойчивости позволит увеличить объем выдаваемой мощности Барнаульской ТЭЦ-2
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
13:56, 23 Июля 24
«Мосэнерго» модернизировало на ТЭЦ-23 турбогенератор мощностью 110 МВт
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
13:51, 23 Июля 24
Разрез «Кирбинский» помогает сохранять культурное наследие Хакасии
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
13:47, 23 Июля 24
На шахте «Алардинская» собирают новый добычной комбайн
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
13:37, 23 Июля 24
В европейской части РФ и на Урале на долю ТЭС приходится более 65% выработки электроэнергии
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
13:33, 23 Июля 24
КТК проведет внутритрубную диагностику нового участка нефтепровода в Калмыкии
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
13:03, 23 Июля 24
«КазТрансОйл» улучшает условия труда и отдыха работников
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
12:56, 23 Июля 24
В ДОП приняты изменения, связанные с проведением КОМ
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
12:50, 23 Июля 24
«Астраханьэнерго» за полгода подключило к электросетям 2600 объектов
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
12:44, 23 Июля 24
Студенты программы «Крылья Ростеха» получили практический опыт в «ОДК-Климов»
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
12:41, 23 Июля 24
«Транснефть-Верхняя Волга» увеличила производительность автоналивного пункта в Подмосковье
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
12:31, 23 Июля 24
НТМК развернул сеть мобильной радиосвязи в цехах и на территории коксохимического производства
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
12:24, 23 Июля 24
«Ингушэнерго» установило новые трансформаторные подстанции в Малгобекском районе
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
11:57, 23 Июля 24
«Россети Тюмень» повысили надежность электроснабжения нефтяного месторождения в Югре
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
10:10, 23 Июля 24
«Пензаэнерго» выдало новым потребителям более 40 МВт
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
10:03, 23 Июля 24
МЭС Северо-Запада монтируют птицезащитные устройства на магистральной ЛЭП в Архангельской области
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
09:58, 23 Июля 24
Затраты «Росатома» на охрану окружающей среды выросли до 29 млрд рублей в 2023 году
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
09:56, 23 Июля 24
В уральском поселке Косья вредные выбросы в атмосферу сократились в 56 раз благодаря газовой котельной
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
09:52, 23 Июля 24
Машиностроители «Росатома» изготовили для Курской АЭС-2 насосы в новой комплектации
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
09:48, 23 Июля 24
На западе Москвы реконструируют газорегуляторный пункт «Кунцево 95»
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
09:18, 23 Июля 24
Подавать топливо нужно холодным и сжиженным. И лучше в тени
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
08:48, 23 Июля 24
«Черномортранснефть» выпустила более 50 тысяч мальков русского осетра в реку Кубань
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
08:44, 23 Июля 24
«Россети Московский регион» обновляют распредсети в Ступино
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
08:39, 23 Июля 24
«КазМунайГаз» увеличит производство природного газа до 6,7 млрд кубометров в год
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
08:35, 23 Июля 24
В Ростовской области газифицирована школа в селе Тихая Журавка
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
08:00, 23 Июля 24
«Силовые машины» провели интенсив для студентов
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
07:48, 23 Июля 24
Число электромобилей в Красноярске за последний год выросло вдвое
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
07:43, 23 Июля 24
Ленское речное пароходство открыло арктическую навигацию в Якутии
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
07:38, 23 Июля 24
ГУП «ТЭК СПб» заменит 9 км теплосетей в Калининском районе Санкт-Петербурга
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
07:34, 23 Июля 24
«Читаэнерго» направит 45 млн рублей на ремонт электросетей в Агинском Бурятском округе Забайкалья
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
07:31, 23 Июля 24
ДРСК контролирует работу энергообъектов в Приморье в условиях непогоды
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
07:28, 23 Июля 24
«Пермэнерго» обнаружило нелегальную майнинг-ферму в поселке Юго-Камский
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
07:14, 23 Июля 24
«Тихорецкие электрические сети» выдали 9 МВт мощности новым абонентам
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
06:48, 23 Июля 24
В Кузбассе приостановлена эксплуатация воздушной ЛЭП и трансформаторной подстанции
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
06:37, 23 Июля 24
В Крымском районе Кубани отремонтирована высоковольтная ЛЭП «КНПС-Баканская с отпайками»
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
06:22, 23 Июля 24
В Заполярье запустят производство сырья для литий-ионных батарей
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
06:18, 23 Июля 24
«Россети Новосибирск» построили электросети для будущего бассейна в Здвинске
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
06:15, 23 Июля 24
Среднеохтинский проспект в Санкт-Петербурге осветили 145 фонарей нового поколения
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
05:37, 23 Июля 24
В Углегорском районе Сахалина введен режим ЧС из-за ливней
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
05:30, 23 Июля 24
«Россети Кубань» отремонтировали подстанции «Зассовская и «Родниковская»
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
05:26, 23 Июля 24
«Газпром инвест» обеспечил резерв транспорта газа по Волго-Ахтубинской пойме
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
05:24, 23 Июля 24
Участники образовательной смены проекта «Территория успеха: мультиКЛИПация» побывали на экскурсии в Абхазии
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
05:22, 23 Июля 24
При поддержке «Роснефти» открылись I международные студенческие игры «Молодость Приморья»
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
05:06, 23 Июля 24
Инвестиции «РусГидро» до 2028 года превысят 800 млрд рублей
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
05:00, 23 Июля 24
В Тульской области построены газопроводы для газификации двух деревень
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
04:56, 23 Июля 24
В МЭИ разработали высоковольтный многоячейковый источник питания для промышленного оборудования
дальше..
|
![](/img/design/pix.gif) |
|
![](/img/design/pix.gif) |