Příprava a charakterizace vysoce luminiscenčních granátů

Abstract

Tato práce se věnuje syntéze multikomponentních granátů s obecným vzorcem (Lu,Gd,Sc)3(Sc.Al)5O12 dopovaných Ce a optimalizaci přípravy a vhodné dopaci granátů. Také volně navazuje na předchozí práci na výzkumném úkolu přípravou vzorků Lu2,5Gd0,5Ga2Al3O12: Ce, který byl v této práci dopovaný ještě ionty Ho3+. Vodné roztoky byly ozařovány UV zářením pomocí čtyř nízkotlakých rtuťových výbojek a následným žíháním byly vyrobeny požadované granáty. Připravené vzorky byly analyzovány pomocí metod XRF, XRD a RL. Pomocí metody XRD se zjišťovala fázová čistota vzorků a pomocí XRF prvkové složení. Dále jsou v diplomové práci změřena radioluminiscenční a fotoluminiscenční spektra vzorků. Na základě fázové analýzy bylo dále optimalizováno složení pomocí náhrady části iontů Gd ionty Lu tak, aby došlo ke stabilizaci granátové struktury. Jejich prvkové složení odpovídalo očekávání. V luminiscenčních spektrech se projevila emisní maxima odpovídající přechodům 5d-4f Ce3+ a emisní maxima odpovídající 4f-4f Gd3

This thesis deals with the synthesis of multicomponent garnets with the general formula (Gd, Sc)3(Sc.Al)5O12 doped with Ce and optimalization of preparation and appropriate doping of grenades. It also loosely builds on previous work on the research task of preparing Lu2,5Gd0,5Ga2Al3O12: Ce which was doped in this work with Ho3+ ionts. Powders were prepared by using UV irradiation aqueous solution with four low-pressure mercury lamps and the subsequent calcination of the solid products. The grenades were analyzed by XRF, XRD and RL methods. The phase purity of the samples was determined by XRD and the elemental composition by the XRF method. The radioluminescence and photoluminescence spectra of the samples where measured in the thesis. Based on the phase analysis, the composition was further optimized by replacing part of the Gd ions with Lu ions so as to stabilize the garnet structure. Their elemental composition corresponds with expectations. Luminescence spectra shows typical emision maxima of 5d-4f Ce3+ transmition and 4f-4f Gd3+ transmition