Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 1/2016

16.10.2015

Synthesis and optical characterization of host sensitized color tunable Tb2−xEux(MoO4)3 nanophosphors for optoelectronic applications

verfasst von: Kamal P. Mani, G. Vimal, P. R. Biju, N. V. Unnikrishnan, M. A. Ittyachen, Cyriac Joseph

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 1/2016

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

In the present work, host sensitized multicolor emitting Tb2−xEux(MoO4)3 nanophosphors was synthesized by sol–gel method for the first time. The X-ray diffraction, transmission electron microscopy (TEM), photoluminescence studies and fluorescent lifetime measurements were employed to characterize the samples. The X-ray diffraction and TEM analysis revealed the orthorhombic structure and nanosize of the phosphors. Photoluminescence spectra, concentration effect, fluorescence lifetime and chromaticity variations were performed to study the luminescence properties. These studies suggest that, these phosphors could be effectively excited in a wavelength range from 300 to 485 nm, which matches well with that for nUVLED chips. The sensitization of Eu3+ emission through MoO4 2− → Eu3+ and Tb3+ to Eu3+ energy transfer schemes and energy transfer from MoO4 2− → Tb3+ are investigated in detail. The energy transfer process between Tb3+ and Eu3+ was resonant type via dipole–dipole mechanism, and the critical distance calculated by the concentration quenching method was found to be 17.61 Å. The stark splitting of Eu3+ emission lines and luminescence asymmetric ratio reveals the occupation of highly asymmetric site by the Eu3+ in the orthorhombic lattice. The variation in the emission intensities of the two strong emission peaks at 545 nm (green) and 612 nm (red) induces the multi-color emission in the samples by which the emission color of the phosphor be fine-tuned from green through white and eventually to red by adjusting the doping concentration of Eu3+ through energy transfer. The results indicated that Tb2−xEux(MoO4)3 nanophosphor may serve as a multicolor-tunable phosphor and find potential application in smart optoelectronic devices.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat R.J. Xie, N. Hirosaki, N. Kimura, K. Sakuma, M. Mitomo, Appl. Phys. Lett. 90, 191101 (2007)CrossRef R.J. Xie, N. Hirosaki, N. Kimura, K. Sakuma, M. Mitomo, Appl. Phys. Lett. 90, 191101 (2007)CrossRef
2.
3.
Zurück zum Zitat W. Feng, L.D. Sun, Y.W. Zhang, C.H. Yan, Coord. Chem. Rev. 254, 1038 (2010)CrossRef W. Feng, L.D. Sun, Y.W. Zhang, C.H. Yan, Coord. Chem. Rev. 254, 1038 (2010)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat R. Balakrishnaiah, D.W. Kim, S.S. Yi, K.D. Kim, S.H. Kim, K. Jang, H.S. Lee, J.H. Jeong, Electrochem. Solid State Lett. 12, J64 (2009)CrossRef R. Balakrishnaiah, D.W. Kim, S.S. Yi, K.D. Kim, S.H. Kim, K. Jang, H.S. Lee, J.H. Jeong, Electrochem. Solid State Lett. 12, J64 (2009)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat M. Nichkova, D. Dosev, S.J. Gee, B.D. Hammock, I.M. Kennedy, Anal. Chem. 77, 6864 (2005)CrossRef M. Nichkova, D. Dosev, S.J. Gee, B.D. Hammock, I.M. Kennedy, Anal. Chem. 77, 6864 (2005)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat M.L. Pang, J. Lin, S.B. Wang, M. Yu, Y.H. Zhou, X.M. Hau, J. Phys.: Condens. Matter 15, 5157 (2003) M.L. Pang, J. Lin, S.B. Wang, M. Yu, Y.H. Zhou, X.M. Hau, J. Phys.: Condens. Matter 15, 5157 (2003)
9.
Zurück zum Zitat Z. Xu, C. Li, G. Li, R. Chai, C. Peng, D. Yang, J. Lin, J. Phys. Chem. C 114, 2573 (2010)CrossRef Z. Xu, C. Li, G. Li, R. Chai, C. Peng, D. Yang, J. Lin, J. Phys. Chem. C 114, 2573 (2010)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat J. Yang, G.G. Li, C. Peng, C.X. Ti, C.M. Zhang, Y. Fan, Z.H. Xu, Z.Y. Cheng, J. Tin, J. Solid State Chem. 183, 451 (2010)CrossRef J. Yang, G.G. Li, C. Peng, C.X. Ti, C.M. Zhang, Y. Fan, Z.H. Xu, Z.Y. Cheng, J. Tin, J. Solid State Chem. 183, 451 (2010)CrossRef
11.
12.
Zurück zum Zitat K.P. Mani, G. Vimal, P.R. Biju, C. Joseph, N.V. Unnikrishnan, M.A. Ittyachen, Spectrochim. Acta Part A 148, 412–419 (2015)CrossRef K.P. Mani, G. Vimal, P.R. Biju, C. Joseph, N.V. Unnikrishnan, M.A. Ittyachen, Spectrochim. Acta Part A 148, 412–419 (2015)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat K.P. Mani, G. Vimal, P.R. Biju, C. Joseph, N.V. Unnikrishnan, M.A. Ittyachen, Opt. Mater. 42, 237–244 (2015)CrossRef K.P. Mani, G. Vimal, P.R. Biju, C. Joseph, N.V. Unnikrishnan, M.A. Ittyachen, Opt. Mater. 42, 237–244 (2015)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat F.S. Wen, X. Zhao, H. Huo, J.S. Chen, J.H. Zhang, Mater. Lett. 55, 152 (2002)CrossRef F.S. Wen, X. Zhao, H. Huo, J.S. Chen, J.H. Zhang, Mater. Lett. 55, 152 (2002)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat S. Shigeo, M. William, Phosphor Handbook (CRC Press, Washington, DC, 1998) S. Shigeo, M. William, Phosphor Handbook (CRC Press, Washington, DC, 1998)
16.
Zurück zum Zitat L.J. Nugent, R.D. Baybarz, J.L. Burnett, J. Phys. Chem. 77, 1528 (1973)CrossRef L.J. Nugent, R.D. Baybarz, J.L. Burnett, J. Phys. Chem. 77, 1528 (1973)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat X. Liu, L. Li, H.M. Noh, B.K. Moon, B.C. Choi, J.H. Jeong, Dalton Trans. 43, 8814 (2014)CrossRef X. Liu, L. Li, H.M. Noh, B.K. Moon, B.C. Choi, J.H. Jeong, Dalton Trans. 43, 8814 (2014)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat S.S. Babu, K. Jang, E.J. Cho, H. Lee, C.K. Jayasankar, J. Phys. D Appl. Phys. 40, 5767–5774 (2007)CrossRef S.S. Babu, K. Jang, E.J. Cho, H. Lee, C.K. Jayasankar, J. Phys. D Appl. Phys. 40, 5767–5774 (2007)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat X.F. Zhai, M. Yu, Z.Y. Cheng, Z.Y. Hou, P.A. Ma, D.M. Yang, X.J. Kang, Y.L. Dai, D. Wang, Dalton Trans. 40, 12818 (2011)CrossRef X.F. Zhai, M. Yu, Z.Y. Cheng, Z.Y. Hou, P.A. Ma, D.M. Yang, X.J. Kang, Y.L. Dai, D. Wang, Dalton Trans. 40, 12818 (2011)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Y. Narukawa, M. Ichikawa, D. Sanga, M. Sano, T. Mukai, J. Phys. D Appl. Phys. 43, 354002 (2010)CrossRef Y. Narukawa, M. Ichikawa, D. Sanga, M. Sano, T. Mukai, J. Phys. D Appl. Phys. 43, 354002 (2010)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat S. Shionoya, W.M. Yen, T. Hase, Phosphor Handbook (CRC Press, Boca Raton, 2007) S. Shionoya, W.M. Yen, T. Hase, Phosphor Handbook (CRC Press, Boca Raton, 2007)
23.
Zurück zum Zitat R. Reisfeld, E. Greenberg, R. Velapoldi, B. Barnett, J. Chem. Phys. 56, 1698 (1972)CrossRef R. Reisfeld, E. Greenberg, R. Velapoldi, B. Barnett, J. Chem. Phys. 56, 1698 (1972)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat B.M. Antipeuko, I.M. Bataev, V.L. Ermolaev, E.I. Lyubimov, T.A. Privalova, Opt. Spectrosc. 29, 177 (1970) B.M. Antipeuko, I.M. Bataev, V.L. Ermolaev, E.I. Lyubimov, T.A. Privalova, Opt. Spectrosc. 29, 177 (1970)
25.
26.
Zurück zum Zitat G. Jose, V. Thomas, T.T. Fernandez, A.K. Adiyodi, C. Joseph, M.A. Ittyachen, Phys. B Condens. Matter. 357(3), 270–276 (2004) G. Jose, V. Thomas, T.T. Fernandez, A.K. Adiyodi, C. Joseph, M.A. Ittyachen, Phys. B Condens. Matter. 357(3), 270–276 (2004)
27.
Zurück zum Zitat A. Bouajaj, M. Ferrari, M. Montagna, J. Sol-Gel. Sci. Technol. 8, 391–395 (1997) A. Bouajaj, M. Ferrari, M. Montagna, J. Sol-Gel. Sci. Technol. 8, 391–395 (1997)
28.
Zurück zum Zitat Z.L. Wang, J.H. Hao, H.L.W. Chan, J. Electrochem. Soc. 157, J315 (2010)CrossRef Z.L. Wang, J.H. Hao, H.L.W. Chan, J. Electrochem. Soc. 157, J315 (2010)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat C.H. Chiu, M.F. Wang, C.-S. Lee, T.M. Chen, J. Solid State Chem. 180, 619–627 (2007)CrossRef C.H. Chiu, M.F. Wang, C.-S. Lee, T.M. Chen, J. Solid State Chem. 180, 619–627 (2007)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Y. Zhang, N.A.W. Holzwarth, R.T. Williams, Phys. Rev. B. 57, 12738 (1998)CrossRef Y. Zhang, N.A.W. Holzwarth, R.T. Williams, Phys. Rev. B. 57, 12738 (1998)CrossRef
31.
32.
Zurück zum Zitat N. Niu, P. Yang, W. Wang, F. He, S. Gai, D. Wang, J. Lin, Mater. Res. Bull. 46, 333–339 (2011)CrossRef N. Niu, P. Yang, W. Wang, F. He, S. Gai, D. Wang, J. Lin, Mater. Res. Bull. 46, 333–339 (2011)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat W.H. Di, X.J. Wang, P.F. Zhu, B.J. Chen, J. Solid State Chem. 180, 467 (2007)CrossRef W.H. Di, X.J. Wang, P.F. Zhu, B.J. Chen, J. Solid State Chem. 180, 467 (2007)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat B.C. Joshi, J. Non-Cryst, Solids 180, 217–220 (1995) B.C. Joshi, J. Non-Cryst, Solids 180, 217–220 (1995)
35.
Zurück zum Zitat J. Sun, Y. Shi, W. Zhang, D. Shen, J. Sun, Mater. Res. Bull. 47, 400–404 (2012)CrossRef J. Sun, Y. Shi, W. Zhang, D. Shen, J. Sun, Mater. Res. Bull. 47, 400–404 (2012)CrossRef
Metadaten
Titel
Synthesis and optical characterization of host sensitized color tunable Tb2−xEux(MoO4)3 nanophosphors for optoelectronic applications
verfasst von
Kamal P. Mani
G. Vimal
P. R. Biju
N. V. Unnikrishnan
M. A. Ittyachen
Cyriac Joseph
Publikationsdatum
16.10.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 1/2016
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-015-3840-3

Weitere Artikel der Ausgabe 1/2016

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 1/2016 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt