Caracterización morfológica de YTaO4 y YNbO4 dopadas con Eu3+ y Tb3+/Morphological characterization of YTaO4 and YNbO4 doped with Eu3+ and Tb3+

Autores/as

  • Ivan Dario Arellano Ramirez Universidad Tecnológica de Pereira
  • Jimy Alexander Cortes Osorio Universidad Tecnológica de Pereira
  • Mihail Nazarov Institute of Applied Physics

DOI:

https://doi.org/10.15665/rp.v14i2.748

Palabras clave:

Difracción de rayos X, Estructura Cristalina, Método de Rietveld, YTaO4 y YNbO4

Resumen

En este artículo se describe y se aplica el método de Rietveld para el refinamiento de dos estructuras cristalinas, tantalato de itrio (YTaO4) y tantalato de niobio (YNbO4). Estas estructuras se doparon con iones Eu3+ (Europio) y Tb3+ (Terbio) usando el método de reacción de estado sólido. Posteriormente fueron refinadas y comparadas con las estructuras sin dopaje. La morfología de los granos del YTaO4 y YNbO4 se estudiaron mediante microscopía electrónica de barrido y las estructuras fueron caracterizadas por difracción de rayos X (DRX). Se demuestra que la incorporación de los iones (Eu3+ y Tb3+) no cambia el tipo de estructura de estos fósforos, sino que aumenta el volumen de la celda unitaria de acuerdo a la ley de Vegard. Además, se simula la estructura cristalina de ambos fósforos mediante el software libre Balls & Sticks.

Citas

R. A. Young, Introduction to the Rietveld method. The Rietveld Method, vol. 5, 1-38, 1993.

Amalia Hristea, E.J. Popovici, Laura Muresan, Maria Stefan, Rodica Grecu, Anders Johansson, Mats Boman, “Morpho-structural and luminescent investigations of niobium activated yttrium tantalate powders”, J. Alloys and comp., 471, 524-529, 2009.

G. Blasse and A. Bril, “Luminescence of phosphors based on host lattices”, J. Chem. Phys., 50, 2974-2980, 1969.

Blasse G. and Bril A., “Luminescence phenomena in compounds with fergusonite structure”, J. Lumin., 3, 109-131, 1970.

L. H. Brixner and H. Chen, “On the Structural and Luminescent Properties of the M' LnTaO4 rare earth tantalates”, J. Electrochem. Soc., 130, 2435-2443, 1982.

L.H. Brixner , “ New X-ray phosphors”, Mat. Chem. Phys., 16, 253-281, 1987.

I. A. Bondar, L. N. Koroleva and N. A. Toropov , Inorg. Mater., 5, 1465, 1969.

G. Blasse, “Vibrational spectra of yttrium niobate and tantalite”, J. Solid State Chem., 7, 169-171, 1973.

H. Weitzel, H.Z. Schrocke, Kristallstrukturverfeinerungen von Euxenit, Y(Nb0.5Ti0.5)2O6, und M-Fergusonit YNbO4 Kristallographie, 152, 69-82,1980.

V. K. Trunov, V. A. Efremov, Yu. A. Velikopodny, I. M. Averina, “Kristallografiya”, 26, 67, 1981.

O. Yamaguchi, K. Matsui, T. Kawabe, K. Shimizu, “Crystallization and Transformation of Distorted Tetragonal YNbO4.” J. Am. Ceram. Soc., 68, 275-276, 1985.

K. S. Sohn, I. L. Zeon, H. Chang, S. K. Lee and H. D. Park, “Combinatorial search for new red phosphors of high efficiency at VUV excitation based on YRO4 system”, Chem. Mater., 14, 2140-2148, 2002.

E. C. Karsu, E. J. Popovici, A. Ege, M. Morar, E. Indrea, T. Karali, N. Can, “Luminescence study of some yttrium tantalate-based phosphors”, J. of Lumin., 131, 1052-1057, 2011.

E. J. Popovici, M. Nazarov, L. Muresan, D.Y. Noh, L. B. Tudoran, E. Bica, E. Indrea, “Synthesis and characterization of terbium activated yttrium tantalate phosphor”, J. Alloys Compd., 497, 201-209, 2010.

I. Arellano, M. Nazarov, C. C. Byeon, E. J. Popovici, H. Kim, H. C. Kang, D. Y. Noh, “Luminescence and structural properties of Y(Ta,Nb)O4:Eu3+,Tb3+ phosphors”, Mat. Chem. Phys., 119, 48-51, 2010.

X. Xiao, B. Yan, “Synthesis and luminescent properties of novel RENbO4:Ln3+ (RE = Y, Gd, Lu; Ln = Eu, Tb) micro-crystalline phosphors”, J. Non-Crys. Solids, 351, 3634-3639, 2005.

F. Zhang, W. Zhang, Z. Zhang, Y. Huang and Y. Tao, “Luminescent characteristics and energy transfer of a red-emitting YVO4:Sm3+, Eu3+ phosphor”, J. of Lumin., 152, 160-164, 2014.

L. L. Noto, S. S. Pitale, O. M. Ntwaeaborwa, J. J. Terbians, H. C. Swart, “Cathodoluminescent stability of rare earth tantalate phosphors”, J. of Lumin., 140, 14-20, 2013.

V. J. Esteve, “El Método Rietveld”, Editores Cano, Primera Edición, Barcelona, 2006.

B. D. Cullity, “Elements of X-ray diffraction”, 2nd ed., Addison-Wesley Publishing Company, Inc., United States, 1978.

S. P. Casagrande y R. C. Blanco, “Método de Rietveld para el estudio de estructuras cristalinas”, Revista de la facultad de ciencias de la UNI, 9, 2004.

M. L. Ramón, 2007, Introducción al método de Rietveld, disponible en: <http://xml.cie.unam.mx/xml/ms/Doctos/Manual_RietveldML1.pdf.> [acceso 26 de enero de 2015].

J. Vetter, H. J. Scholl, O. Knotek, “(TiCr)N coatings deposited by cathodic vacuum arc evaporation”, Surface and Coatings Technology, 74, 286-291, 1995.

M. A. García, A. Cabeza, A. de la Torre, “Fundamentos del método de Rietveld”, Universidad de Málaga, 73-81, 2006.

E.J. Popovici, Mihail Nazarov, L. Muresan, D.Y. Noh, M. Morar, E. Bica and E. Indrea “Studies on terbium activated yttrium based tantalate phosphors”, Radiation measurements, 45, 300-303, 2010.

S. L. Issler and C. Torardi, “Solid state chemistry and luminescence of X-ray phosphors”, J. Alloy. Compd., 229, 54-65, 1995.

R.D. Shannon, “Revised Effective Ionic Radii and Systematic Studies of Interatomic Distances in Halides and Chalcogenides”, Acta Cryst., A32, 751-767, 1976.

T. C. Ozawa, S. J. Kang, “Balls & Sticks: Easy-to-Use Structure Visualization and Animation Creating Program”, J. Appl. Cryst., 37, 679, 2004.

A.C. Larson and R.B. Von Dreele, “General Structure Analysis System (GSAS)”, Los Alamos National Laboratory Report LAUR, 86-748, 1994.

B. H. Toby, “EXPGUI, a graphical user interface for GSAS”, J. Appl. Cryst., 34, 210-213, 2001.

Descargas

Publicado

2016-06-16