• 제목/요약/키워드: $Eu^{3+}$ and $Tb^{3+}$

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$Mg_xZn_{1-x}SiN_2$를 모체로 한 박막 전계발광소자용 형광체의 발광특성 (Luminescent Characteristics of $Mg_xZn_{1-x}SiN_2$ Based Phosphors for Thin Film Electroluminescent Device Applications)

  • 이순석;임성규
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권2호
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    • pp.27-37
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    • 1997
  • Photoluminescent and cathodoluminescent charcteristics of inorganic luminescent materials were investigated ot develop possible phosphors for thin film electroluminescent (TFEL) device applications. Mg, Zn, and Photoluminescent and cathodoluminescent charcteristics of inorganic luminescent materials were investigated ot develop possible phosphors for thin film electroluminescent (TFEL) device applications. Mg, Zn, and $Si_3N_4$ powders were used to synthesize $(Mg_xZn_{1-x})SiN_2$ host materials. $Tb_4O_7$ and $Eu_2O_3$ powdrs were added as luminescent centers. Very sharp emission spectra of $Tb^{3+}$ ions were observed from $Mg._5Zn._5SiN_2:Tb$ sampels sintered at $1400^{\circ}C$ for an hour and the maximum intensity of emission spectra occured at wavelength of 550nm (green light). Synthetic conditions of $(Mg_xZn_{1-x})SiN_2:Eu$ phosphors were optimized for the hghest luminescence. The Eu concentrations were varied from 0.2% to 1.6%. Before firing, the powders were mixed using ballmills, methanol, acetone, or D.I. water. The Mg/Zn ratio also were varied from x=0.3 to x=0.7. The maximum PL intensity was obtained from a sample with 1.2% Eu concentration and the powder was mixed with methanol and dried before firing. The maximum intensity of the emission spectra occurred t the wavelength of 470nm(blue light). TFEL devices fabricated by using sputter deposition of $(Mg._3Zn._7)SiN_2:Eu$ phosphor layer showed yellowish white emission at the phosphor field of 2MV/cm.

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광전자분광법을 이용한 희토류 부도체 화합물들의 전자구조 연구 (Study of electronic structures of insulating rare-earth compounds by x-ray photoelectron spectroscopy)

  • 조은진;오세정
    • 한국진공학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.315-326
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    • 1996
  • 광전자분광 실험방법을 이용하여 희토류(Sm, Eu, Gd, 및 Tb) 화합물 부도체들의 희토류 원소의 3d와 4d 전자의 내각준위의 스펙트럼들을 연구했다. $La_2O_3,\;Ce_2O_3$ 등과 같은 가벼운 희토류 화합물 부도체의 경우와는 달리 Sm 이상의 무거운 희토류 화합물들의 경우는 란탄족 수축(lantanide contraction) 현상에 의한 희토류 원소의 f 전자와 음이온의 p 전자사이의 혼성의 크기가 줄어들면서 이 혼성에 의한 위성구조가 존재하지 않는 것을 알 수 있었다. 또한 Eu 부도체의 안정된 +3가의 화합물들에서 보이는 위성구조는 표면의 전자구조가 덩어리와는 다른 +2가의 전자가를 갖기 때문이라는 것을 밝혔다. 그리고 Eu 3d 전자의 내각준위의 주요 피크에 대하여 대략 10eV보다 큰 결합에너지 영역에 존재하는 위성구조는 $\underline{3d}4f^6$ 전자구조의 여러겹 효과에 의한 것으로 추정된다. 이러한 여러겹 효과는 Gd 부도체 화합물에서도 역시 발견할 수 있는데, Gd 3d 전자의 내각준위의 스펙트럼에의 위성구조는 $\underline{3d}4f^6$ 전자구조의 여러겹 효과에 의한 것이다. 모든 희토류 부도체 화합물들의 3d 전자의 내각준위의 스펙트럼에서 주요 피크에 대하여 대략 15eV보다 큰 결합에너지 영역에서 보이는 위성구조는 플라즈몬을 생성해서 에너지를 잃는 과정에서 발생하는 것이다.

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White Light Generation from Single Gallium Oxide Nanoparticles co-doped with Rare-Earth Metals

  • Patil, Prashant;Park, Jinsung;Lee, Seung Yong;Park, Jong-Ku;Cho, So-Hye
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제23권5호
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    • pp.296-300
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    • 2014
  • The synthesis of pure and rare-earth doped gallium oxide (${\beta}-Ga_2O_3$) nanoparticles is reported. The synthesized nanoparticles are characterized with XRD, TEM, and PL analyses. Strong blue emission is observed from un-doped gallium oxide nanoparticles, while nanoparticles doped with $Eu^{3+}$ and $Tb^{3+}$ give strong red and green emissions, respectively. When doped with $Eu^{3+}$ and $Tb^{3+}$ together, gallium oxide nanoparticles emit white light. The CIE coordinate of the emitted light was found to be (0.33, 0.33), which is well within the white light region.

Solubility of Mixed Lanthanide Hydroxide and Oxide Solid Solutions

  • Moniruzzaman, Mohammad;Kobayashi, Taishi;Sasaki, Takayuki
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.353-366
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    • 2021
  • The solubilities of different multicomponent lanthanide oxide (Ln2O3) solid solutions including binary (Ln1 and Ln2 = La, Nd, Eu, or Tm), ternary (Ln1, Ln2, and Ln3 = La, Nd, Eu, or Tm), and higher systems (Ln = La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu) were studied after aging for four weeks at 60℃. Our recent study revealed that the phase transformations in binary ((La, Nd) and (La, Eu)) and ternary (La, Nd, Eu) systems are responsible for the formation of (La, Nd)(OH)3, (La, Eu)(OH)3, and (La, Nd, Eu)(OH)3 solid solutions, respectively. The variations in the mole fractions of La3+, Nd3+, and Eu3+ in the sample solutions of these hydroxide solid solutions indicated that a thermodynamic equilibrium might account for the apparent La, Nd, and Eu solubilities. Conversely, the binary and ternary systems containing Tm2O3 as the heavy lanthanide oxide retained the oxide-based solid solutions, and their solubility behaviors were dominated by their congruent dissolutions. In the higher multicomponent system, the X-ray diffraction patterns of the solid phases, before and after contact with the aqueous phase indicated the formation of a stable oxide solid solution and their solubility behavior was explained by its congruent dissolution.

White ACPEL Device with ZnS:Cu,Cl, $Tb_3Al_5O_{12}:Ce^{3+}$, and CaS:$Eu^{2+}$ Phosphors Using a Layered Structure

  • Park, Bong-Je;Seo, Hong-Seok;Ahn, Jun-Tae;Oh, Dae-Kon;Chung, Woon-Jin;Han, Ji-Yeon;Jang, Ho-Seong;Jeon, Duk-Young
    • ETRI Journal
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    • 제31권6호
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    • pp.803-805
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    • 2009
  • Improvement of the color rendering index (CRI) and luminance of a white alternate current powder electroluminescent (ACPEL) device has been attempted using ZnS:Cu,Cl, $Tb_3Al_5O_{12}$:Ce (TAG:Ce), and CaS:Eu phosphors with a layered structure. The device with TAG:Ce and ZnS:Cu,Cl phosphors showed a CRI of 75, with a luminance increase of about 30% depending on the thickness of the TAG:Ce. Further CRI improvement was attempted using CaS:Eu. When they were separately screen-printed, the CRI was increased up to 89 with no decrease in luminance.

One-Dimensional Eu(III) and Tb(III)-Doped Gd Oxide Nanorods

  • Kim, Wonjoo;Sohn, Youngku
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.664-664
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    • 2013
  • Red europium(III) and green terbium(III) activating phosphors have been doped and co-doped in gadolinium oxide supports by a hydrothermal method. Scanning electron microscope images reveal that they are one-dimensional nanorods of 40~50 wide and 250~300 nm long. The gadolinium oxide supports show Gd(OH)3 of hexagonal phase and Gd2O3 of cubic crystal structure before and after a thermal annealing, respectively based on X-ray diffraction analysis. Their physicochemical characteristics have further been examined by photoluminescence spectroscopy, FT-IR, UV-visible absorption, and optical microscope. The emission colors are characterized by CIE coordinates. In addition, the emissions from Eu(III) and Tb(III) are assigned to $5D0{\rightarrow}7FJ$ (J=0,1,2,3,4) and $5D4{\rightarrow}FJ$ (J=6,5,4,3), respectively.

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잠재적인 UV 센서를 위한 희토류 금속착물이 기능화된 메조다공성 실리카 (Rare-Earth Metal Complex-Functionalized Mesoporous Silica for a Potential UV Sensor)

  • 박성수;김미라;오원태;김예담;이예은;이윤건;하강범;정도준
    • 접착 및 계면
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    • 제24권4호
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    • pp.136-142
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    • 2023
  • 본 연구에서는 실리카원으로 Tetraethyl orthosilicate (TEOS)를 사용하고 주형으로 트리블럭 공중합체(P123)를 사용하여 산성 조건에서 자기조립 방법과 수열합성 과정을 거쳐서 잘 배열된 육방체 구조의 메조세공 배열구조를 가지는 다공성 실리카 물질(Surfactant-extracted SBA-15)을 합성하였다. Surfactant-extracted SBA-15는 약 980 nm의 크기를 가지는 짧은 로드의 입자 모양을 보여주었다. 그리고 표면적과 세공 직경은 각각 730 m2g-1와 70.8 Å이었다. 한편, 포스트-합성방법(post-synthesis method)을 이용하여 메조세공 내에 아미노실란(3-aminopropyltriethoxysilane, APTES)을 그래프팅(grafting) 하였다. 아미노실란으로 개질된 메조다공성 실리카(APTES-SBA-15)는 잘 배열된 세공구조(p6mm)를 가지고 짧은 로드의 입자모양을 잘 유지 하였다. APTES-SBA-15의 표면적과 세공 직경은 각각 350 m2g-1와 60.7 Å으로 감소하였다. APTES가 개질된 메조 다공성 실리카에 희토류 금속이온(Eu3+, Tb3+) 용액을 처리하여 메조세공 내에 희토류 금속 착물이 도입된 메조다공성 실리카 물질을 합성하였다. (Eu/APTES-SBA-15, Tb/APTES- SBA-15) 이들 물질은 λex=250 nm 광에 의해 특징적인 광발광 스펙트라를 나타내었다. (Tb/APTES-SBA-15를 위하여 5D47F5 (543.5 nm), 5D47F4 (583.5 nm), 5D47F3 (620.2 nm) 전이; Eu/APTES-SBA-15를 위하여 5D0→7F0 (577.7 nm), 5D0→7F1 (592.0 nm), 5D0→7F2 (614.9 nm), 5D07F3 (650.3 nm) and 5D07F4 (698.5 nm) 전이)

Ho3+ 첨가 비정질 유전체 : 1.6μm 헝광의 방출 및 여기 스펙트럼 (Ho3+-Doped Amorphous Dielectrics:Emission and Excitation Spectra of the 1.6 μm Fluorescence)

  • 최용규
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권8호
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    • pp.618-622
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    • 2004
  • 플로라이드, 설파이드 및 셀레나이드 유리에 각각 첨가된 홀뮴 이온의 $^{5}$ I$_{5}$ \$\longrightarrow$$^{5}$ I$_{7}$ 전자천이에 기인하는 1.6$\mu$m 형광의 여기 스펙트럼을 $^{5}$ I$_{5}$ 준위가 위치하는 ∼900nm 대역에서 측정하였다. $^{5}$ $F_{1}$ 준위로의 상향전이가 발생하는 특정 파장대역에서 1.6$\mu$m발광의 여기효율이 감소하는 현상이 플로라이드 및 설파이드 유리에서 관찰되었으나 셀레나이드 유리에서는 $^{5}$ I$_{8}$ \$\longrightarrow$$^{5}$ I$_{5}$ 흡수 스펙트럼과 여기 스펙트럼의 모양이 유사하였으며, 이러한 현상은 각 비정질 유전체 재료의 광학적 비선형성과 단파장쪽 투과단의 차이에 기인한다. 한편, Tb$^{3+}$ , Dy$^{3+}$ , Eu$^{3+}$ 또는 N$d^{3+}$ 이온을 공동 첨가함으로써 $^{5}$ I$_{7}$ 준위의 형광수명을 효과적으로 감소시킬 수 있으나 Eu$^{3+}$ 이온을 제외한 나머지 공동 첨가제는 기저상태 흡수를 통하여 1.6 $\mu$m 대역에서의 흡수 손실을 크게 한다. 따라서 형광수명 감소 효과가 Tb$^{3+}$ 이온보다 크지는 않지만 추가적인 흡수 손실이 없는 Eu$^{3+}$ 이온이 공동 첨가제로 더 적합하다.

시차펄스 양극벗김 전압-전류법에 의한 희토류 원소의 분석에 관한 연구 (A study on the analysis of rare earth elements by differential pulse anode stripping voltammetry)

  • 김재균;차기원
    • 분석과학
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    • 제18권5호
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    • pp.369-375
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    • 2005
  • 몇 가지 희토류 원소 이온들과 이들의 카테콜 착물 들의 시차펄스 양극벗김 voltammogram들을 0.1 M LiCl 와 pH 5.3 용액에서 연구하였다. 회토류 원소 이온의 산화 봉우리는 원소에 따라 하나 또는 두 개의 봉우리가 나타났고, 산화봉우리 전류는 농도의 증가에 따라 직선적으로 증가하였다. $Eu^{3+}$$Pr^{3+}$은 각각 -0.2 V에서 산화 봉우리가 나타났고, $Tm^{3+}$, $Tb^{3+}$, $Yb^{3+}$$Sm^{3+}$은 -0.5 V와 -0.2 V에서 각각 두개의 산화 봉우리가 생성되었다. 이 산화 전류를 이용한 검정곡선의 직선범위는 대략 1.0 ppm~10 ppm정도였다. 희토류 이온-카테콜 착물의 시차 펄스 양극 벗김 oltammogram에서는 $Tb^{3+}$-catechol 과 $Eu^{3+}$-catechol 착물 에서는 -0.95 V와 -0.65 V에서 각각 하나의 산화봉우리가 나타났고, $Sm^{3+}$-catechol, $Pr^{3+}$-catechol, $Tm^{3+}$-catechol 및 $Yb^{3+}$-catechol의 착물에서는 두 개의 산화 봉우리가 나타났다. 이를 이용한 검정곡선의 농도범위는 대략 0.1 ppm-1.0 ppm 정도였다. 따라서 희토류 원소의 voltammogram의 산화전류 보다 희토류 이온-카테콜 착물의 산화 전류의 감도가 10배 정도 증가함을 알았다.

Microwave-assisted Preparation, Structures, and Photoluminescent Properties of [Ln(NO3)2(H2O)3(L)2](NO3)(H2O) {Ln=Tb, Eu;L=2-(4-pyridylium)ethanesulfonate, (4-pyH)+-CH2CH2-SO3-}

  • Zheng, Zhen Nu;Lee, Soon-W.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권6호
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    • pp.1859-1864
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    • 2011
  • Two lanthanide complexes, $[Ln(NO_3)_2(H_2O)_3(L)_2](NO_3)(H_2O)$ {Ln = Eu (1), Tb (2); L = 2-(4-pyridylium)-ethanesulfonate, $(4-pyH)^+-CH_2CH_2-SO_3^-)$}, were prepared from lanthanide nitrate and 4-pyridineethanesulfonic acid in $H_2O$ under microwave-heating conditions. Complexes 1 and 2 are isostructural, and the lanthanide metal in both complexes is coordinated to nine oxygen atoms. The pyridyl nitrogen in the ligand is protonated to give a zwitter ion that possesses an $NH^+$ (pyridyl) positive end and an $SO_3^-$ negative end. All O-H and N-H hydrogen atoms participate in hydrogen bonds to generate a two-dimensional (complex 1) or a three-dimensional network (complex 2). Complex 1 exhibits an intense red emission, whereas complex 2 exhibits an intense green emission in the solid state at room temperature.