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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 12/2015

30.08.2015

Dysprosium doped di-calcium magnesium di-silicate white light emitting phosphor by solid state reaction method

verfasst von: Ishwar Prasad Sahu, D. P. Bisen, Nameeta Brahme, Raunak Kumar Tamrakar, Ravi Shrivastava

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 12/2015

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Abstract

In this paper, we report the dysprosium doped di-calcium magnesium di-silicate namely Ca2MgSi2O7:xDy3+ (x = 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0 mol%) phosphors were prepared by traditional high temperature solid state reaction method. Phosphors with optimum photo-luminescence intensity [Ca2MgSi2O7:Dy3+ (2 %)] were characterized by X-ray diffraction (XRD) technique. The crystal structure of sintered phosphors were an akermanite type which belongs to the tetragonal crystallography with space group \( {\text{P}}\overline{ 4 2}_{1} {\text{m}} \). The chemical composition of the sintered phosphor Ca2MgSi2O7:Dy3+ (2 %) was confirmed by the energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Under the ultraviolet excitation, the emission spectra of Ca2MgSi2O7:xDy3+ (x = 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0 mol%) phosphors were composed of broad band with the characteristic emission of Dy3+ ions are peaking at 475 nm (blue), 577 nm (yellow) and 678 nm (red), originating from the transitions of 4F9/2 → 6Hj state (where j = 15/2, 13/2, 11/2). The combination of these three emissions constituted white light as indicated on the Commission Internationale de l’Eclairage chromaticity diagram. The possible mechanism of the prepared white light emitting Ca2MgSi2O7:xDy3+ (x = 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0 mol%) phosphors were also investigated. Investigation on decay property show that phosphor held fast and slow decay process. The peak of mechanoluminescence (ML) intensity increases linearly with increasing impact velocity of the moving piston, which suggests that this phosphor can be used as sensors to detect the stress of an object. Thus the present investigation indicates that piezo-electricity is responsible to produce ML in prepared phosphors.

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Metadaten
Titel
Dysprosium doped di-calcium magnesium di-silicate white light emitting phosphor by solid state reaction method
verfasst von
Ishwar Prasad Sahu
D. P. Bisen
Nameeta Brahme
Raunak Kumar Tamrakar
Ravi Shrivastava
Publikationsdatum
30.08.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 12/2015
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-015-3667-y

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