A Study on the Luminescence Properties of Eu3+ Ions Doped Vanadate

The fluorescence intensity and fluorescence lifetime of $Ba_2GdV_3O_{11}$, a vanadate compound based on $Ba^{2+}$ ion, were investigated by adding $Eu^{3+}$ as a rare earth ion which is an alkaline earth metal, which is distributed around active ions and has a large influence on fluorescent properties when used as a host in a phosphor. $Ba_2GdV_3O_{11}:Eu^{3+}$ phosphor was synthesized by solid state method and the crystallinity of the phosphor was confirmed by X - ray diffraction analysis. The fluorescence properties of the $Ba_2GdV_3O_{11}:Eu^{3+}$ phosphor were measured using optical and laser. The energy transfer and diffusion of the $Ba_2GdV_3O_{11}:Eu^{3+}$ phosphor are highly dependent on the concentration of $Eu^{3+}$. When the concentration of $Eu^{3+}$ is low, it shows strong fluorescence to the CT band. However, as the concentration of $Eu^{3+}$ increases, the fluorescence due to 4f - 4f transition is strong. The concentration of $Eu^{3+}$ ion increased and the energy between ions was diffused, and the lifetime of fluorescence decreased. Energy transfer occurs between two $Eu^{3+}$ ions at low $Eu^{3+}$ concentration and energy diffusion occurs at high $Eu^{3+}$ concentration.

Eu3+ 이온이 첨가된 바나듐산염의 형광특성 연구

형광체 내 모체로 사용될 때 활성 이온 주위에 분포하여 형광 특성에 많은 영향을 미치는 알칼리 토금속인 $Ba^{2+}$ 이온을 기반으로 하는 바나데이트 화합물인 $Ba_2GdV_3O_{11}$에 희토류 이온 $Eu^{3+}$를 첨가하여 형광 강도 및 형광 수명을 연구하였다. 고상법을 이용하여 $Ba_2GdV_3O_{11}:Eu^{3+}$ 형광체를 합성하였으며 X선 회절 분석을 통하여 형광체의 결정성을 확인하였다. $Ba_2GdV_3O_{11}:Eu^{3+}$ 형광체의 형광특성은 광학 및 레이저를 이용하여 측정하였다. $Ba_2GdV_3O_{11}:Eu^{3+}$ 형광체의 에너지 전이와 확산은 $Eu^{3+}$의 농도에 크게 의존한다. $Eu^{3+}$의 농도가 낮을 때 CT 밴드로의 강한 형광을 보이나 $Eu^{3+}$의 농도가 높아질수록 4f - 4f 전이에 의한 형광이 강하게 나타난다. $Eu^{3+}$ 이온의 농도 증가로 인해 이온 간의 에너지가 확산되어 형광의 수명시간은 감소하였다. 에너지 전이는 낮은 $Eu^{3+}$ 농도에서 두 $Eu^{3+}$ 이온 사이에서 발생하며 에너지 확산은 높은 $Eu^{3+}$ 농도에서 크게 발생한다.