baf2からの赤み - オレンジ色の発光：sol-gel材料に分散したフッ化物ナノ結晶剤

ナノ結晶透明BAF2：EU3+ガラスセラミック材料を発した赤みがかったオレンジ色の光は、低温ゾルゲル法を使用して製造されました。いくつかの実験技術を使用して、前駆体ゼロゲルからフッ化物ナノ結晶を含むゾルゲルガラスセラミック材料への構造変換を検証しました。Xerogelsの熱分解は、熱重量分析（TG）および微分走査熱量測定法（DSC）によって分析されました。ゾルゲル材料に分散したBaf2ナノ結晶の存在は、X線回折（XRD）分析および透過型電子顕微鏡（TEM）によって確認されました。アニーリングプロセス中にシリカネットワークの構造変化を検出するために、赤外線分光法（IR-ATR）が実行されました。特に、EU3+の発光スペクトルとその減衰を詳細に調べました。Baf2ナノ結晶を含むガラスセラミクス中のEu3+イオンのいくつかの分光パラメーターを決定し、前駆体ゼロゲルで得られた値と比較しました。5D0→7F2電気双極子遷移（ED）および5D0→7F1磁気双極子（MD）遷移に対応する2つの主要な赤とオレンジの排出バンドの強度が、Xerogelsからナノ酸結晶BAF2への変換中に大幅に変更されることが観察されました。発光崩壊分析は、前駆体ゼロゲルと比較してナノ結晶BAF2：EU3+ガラスセラミック材料で測定された寿命5D0（EU3+）が大幅に増強されたことを明確に示しています。発光スペクトルの明らかな変化とそれらの減衰は、アモルファスシリカネットワークから低フォノンBAF2ナノ結晶へのEU3+イオンの移動の成功を示唆しています。

Nanocrystalline transparent BaF2:Eu3+ glass-ceramic materials emitting reddish-orange light were fabricated using a low-temperature sol-gel method. Several experimental techniques were used to verify structural transformation from precursor xerogels to sol-gel glass-ceramic materials containing fluoride nanocrystals. Thermal degradation of xerogels was analyzed by thermogravimetric analysis (TG) and differential scanning calorimetry method (DSC). The presence of BaF2 nanocrystals dispersed in sol-gel materials was confirmed by the X-ray diffraction (XRD) analysis and transmission electron microscopy (TEM). In order to detect structural changes in silica network during annealing process, the infrared spectroscopy (IR-ATR) was carried out. In particular, luminescence spectra of Eu3+ and their decays were examined in detail. Some spectroscopic parameters of Eu3+ ions in glass-ceramics containing BaF2 nanocrystals were determined and compared to the values obtained for precursor xerogels. It was observed, that the intensities of two main red and orange emission bands corresponding to the 5D0→7F2 electric-dipole transition (ED) and the 5D0→7F1 magnetic-dipole (MD) transition are changed significantly during transformation from xerogels to nanocrystalline BaF2:Eu3+ glass-ceramic materials. The luminescence decay analysis clearly indicates that the measured lifetime 5D0 (Eu3+) considerably enhanced in nanocrystalline BaF2:Eu3+ glass-ceramic materials compared to precursor xerogels. The evident changes in luminescence spectra and their decays suggest the successful migration of Eu3+ ions from amorphous silica network to low-phonon BaF2 nanocrystals.