Синтез и легирование сульфида цинка в гомогенной системе на основе додекана, его идентификация и оптические свойства

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Легированный ионами Mn2+ сульфид цинка синтезирован в гомогенной среде додекана методом возникающих реагентов. Методами химического и рентгенофазового анализа, ИК-спектроскопии и электронной микрозондовой микроскопии выполнена идентификация продуктов, получены фотографии поверхности частиц порошка (СЭМ). По совокупности результатов сделан вывод об образовании наноразмерных объектов, имеющих политипную структуру с преобладанием искаженных кубических кристаллов, образующих агломераты размером до 10 мкм в порошке ZnS и до 100 мкм в порошке ZnS–Mn. Образование наноразмерных частиц ZnS подтверждено спектральными данными. Влияние ионов марганца на фотолюминесценцию (ФЛ) порошка проявляется в изменении вида ниспадающей ветви полосы ФЛ ZnS–Mn, это связано с рекомбинационными процессами на уровнях дефектов, образованных ионами Mn2+ в структуре ZnS при их малой концентрации.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. А. Зарудских

Алтайский государственный университет

Email: smaginV@yandex.ru
Россия, пр-т Ленина, 61, Барнаул, 656049

Е. Г. Ильина

Алтайский государственный университет

Email: smaginV@yandex.ru
Россия, пр-т Ленина, 61, Барнаул, 656049

А. С. Манкевич

ЗАО “СуперОкс”

Email: smaginV@yandex.ru
Россия, Научный пр-д, 20, Москва, 117246

В. П. Смагин

Алтайский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: smaginV@yandex.ru
Россия, пр-т Ленина, 61, Барнаул, 656049

Список литературы

  1. Хайрутдинов Р.Ф. // Успехи химии. 1998. Т. 67. № 2. С. 125.
  2. Сергеева Н.М., Богданов С.П., Омаров Ш.О. // Изв. СПбГТИ (ТУ). 2018. № 46 (72). С. 56.
  3. Ремпель А.А. // Успехи химии. 2007. Т. 76. № 5. Р. 474. https://doi.org/10.1070/RC2007v076n05ABEH003674.
  4. Lu W., Guo X., Luo Y. et al. // Chem. Eng. J. 2019. № 355. Р. 208. https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.08.132
  5. Ramya E., Rao M.V., Rao D.N. // Physica E. 2019. V. 107. P. 24. https://doi.org/10.1016/j.physe.2018.11.010
  6. Садовников С.И., Ищенко А.В., Ванштейн И.А. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 9. С. 1183. https://doi.org/10.31857/S0044457X20090147
  7. Kumar S., Bhushan R., Kumar S.R., Rajpal S. // Chalcogenide Lett. 2022. V. 19. № 1. P. 1. https://doi.org/10.15251/CL.2022.191.1
  8. Садовников С.И. // Успехи химии. 2019. Т. 88. № 6. С. 571. http://dx.doi.org/10.1070/RCR4867?locatt= label:RUSSIAN
  9. Shakil M.A., Das S., Rahman M.A. et al. // Mater. Sci. Appl. 2018. V. 9. P. 751. http://www.scirp.org/journal/msa
  10. Hurma T. // J. Mol. Struct. 2018. V. 1161. P. 279. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2018.02.070
  11. Маскаева Л.Н., Кутявина А.Д., Марков В.Ф. и др. // Журн. общ. химии. 2018. Т. 88. № 2. С. 319.
  12. Селянина А.Д., Маскаева Л.Н., Воронин В.И. и др. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 1. С. 26. https://doi.org/10.31857/S0044457X22601213
  13. Маскаева Л.Н., Марков В.Ф., Воронин В.И. и др. // Неорган. материалы. 2023. Т. 59. № 4. С. 363. https://doi.org/10.31857/S0002337X23040061
  14. Казанкин О.Н., Марковский Л.Я., Миронов И.А. и др. Неорганические люминофоры. Л.: Химия, 1975. С. 192.
  15. Bhargava R.N., Gallagher D., Hong X., Nurmikko A. // Phys. Rev. Lett. 1994. V. 72. № 3. P. 416.
  16. Корсаков В.Г., Сычев М.М., Бахметьев В.В. // Конденсированные среды и межфазные границы. 2012. Т. 14. № 1. С. 41.
  17. Огурцов К.А., Сычев М.М., Бахметьев В.В. и др. // Неорган. материалы. 2016. Т. 52. № 11. С. 1188.
  18. Othman A.A., Osman M.A., Ali M.A. et al. // J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2020. V. 31. P. 1752. https://doi.org/10.1007/s10854-019-02693-z
  19. Vineeshkumar T.V., Rithesh Raj D., Prasanth S. et al. // Opt. Mater. 2014. № 37. Р. 439. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2014.06.037.
  20. Saluja J.K., Parganiha Y., Tiwari N. et al. // Optik. 2016. № 127. Р. 7958. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2016.05.011.
  21. Галяметдинов Ю.Г., Сагдеев Д.О., Воронкова В.К. и др. // Изв. АН. Сер. хим. 2018. Т. 67. № 1. С. 172.
  22. Сагдеев Д.О. Автореф. … канд. хим. наук. Казань, 2019. 20 с.
  23. Patel N.H., Deshpande M.P., Chaki S.H., Keharia H.R. // J. Mater. Sci. — Mater. Electron. 2017. V. 28. № 15. P. 10866. https://link.springer.com/article/10.1007/s10854-017-6865-y
  24. Буланый М.Ф., Коваленко А.В., Полежаев Б.А., Прокофьев Т.А. // Физика и техника полупроводников. 2009. Т. 43. № 6. С. 745.
  25. Литвин Б.Н., Пополитов В.И. Гидротермальный синтез неорганических соединений. М.: Наука, 1984. 185 с.
  26. Denzler D., Olschewski M., Sattler K. // J. Appl. Phys. 1998. V. 84. № 5. P. 2841.
  27. Kunstman P., Coulon J., Kolmykov O. et al. // J. Lumin. 2018. V. 194. P. 760. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2017.09.047
  28. Зарубанов А.А., Журавлев К.С. // Физика и техника полупроводников. 2015. Т. 49. № 3. С. 392.
  29. Смагин В.П., Давыдов Д.А., Унжакова Н.М., Бирюков А.А. // Журн. неорган. химии. 2015. Т. 60. № 12. С. 1734.
  30. Исаева А.А., Смагин В.П. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64. № 10. С. 1020. https://doi.org/10.1134/S0044457X19100064
  31. Затонская Л.В., Смагин В.П., Харнутова Е.П., Игнатов Е.В. // Физика и техника полупроводников. 2022. Т. 56. № 6. С. 570. https://doi.org/10.21883/FTP.2022.06.52591.9820
  32. Перов Э.И., Ирхина Е.П. // Неорган. материалы. 1997. Т. 33. № 7. С. 120.
  33. Перов Э.И., Ирхина Е.П., Ильина Е.Г. и др. Способ получения сульфида металла. Пат. РФ 2112743.
  34. Ирхина Е.П. Автореф. … канд. хим. наук. Барнаул, 2000. 19 с.
  35. Мощенская Н.В., Дерябина И.В., Перов Э.И. // Изв. АлтГУ. 2000. № 3 (17). С. 19.
  36. Харнутова Е.П., Перов Э.И. // Изв. АлтГУ. 2010. № 3–2 (67). С. 186.
  37. Ильина Е.Г., Смагин В.П., Затонская Л.В., Харнутова Е.П. // Ползуновский вестник. 2020. № 2. С. 107. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2020.02.020
  38. Ильина Е.Г., Санталова Н.А., Дунаева К.М. // Журн. неорган. химии. 1991. Т. 36. № 9. C. 1297.
  39. Гордон А., Форд Р. Спутник химии. М.: Мир, 1976. С. 441.
  40. Живописцев В.П., Селезнёва Е.А. Аналитическая химия цинка. М.: Наука, 1975. С. 51.
  41. Лаврухина К.А., Юкина Л.В. Аналитическая химия марганца. М.: Наука, 1974. С. 25.
  42. Kharkov A.M., Sitnikov M.N., Begisheva O.B. et al. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2021. Р. 1118.
  43. Караксина Э.В. Автореф. … докт. хим. наук. Нижний Новгород, 2004. 40 с.
  44. Фадеева В.И., Шеховцова Г.Н., Иванов В.И. и др. Основы аналитической химии. М.: Высш. шк., 2001. 463 с.
  45. Кравцова А.Н., Будник А.П., Цатурян А.А. и др. // Журн. структур. химии. 2017. Т. 58. № 7. С. 1435. https://doi.org/10.26902/JSC20170717
  46. Садовников С.И., Попов И.Д. // Физика твердого тела. 2020. Т. 62. № 11. С. 1787. https://doi.org/10.21883/FTT.2020.11.50106.107
  47. Liao W-H., Hu Q-Q., Cheng M. et al. // RSC Advances. 2021. V. 11. P. 33344. https://doi.org/10.1039/d1ra06427d
  48. Кучакова Т.А., Весна Г.В., Макар В.А. // Физика и техника полупроводников. 2004. Т. 38. № 11. С. 1316. https://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/5654
  49. Бачериков Ю.Ю., Ворона И.П., Оптасюк С.В. и др. // Физика и техника полупроводников. 2004. Т. 38. № 9. С. 1025. https://doi.org/10.1134/1.1797471
  50. Морозова Н.К., Каретников И.А., Мидерос Д.А. и др. // Физика и техника полупроводников. 2006. Т. 40. № 10. С. 1185. https://doi.org/10.1134/S106378260610006X].

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. ИК-спектры гексаноатов цинка (а) и марганца(II) (б), таблетки KBr.

Скачать (258KB)
Метаданные
3. Рис. 2. ИК-спектр сульфида цинка, таблетка KBr.

Скачать (125KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Электронная фотография (СЭМ) порошка сульфида цинка.

Скачать (237KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Электронная фотография (СЭМ) порошка ZnS–Mn.

Скачать (161KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Фотография с обозначением мест проведения электронно-зондового микроанализа порошка ZnS действием нефокусированного (прямоугольники) и фокусированного (крестики) рентгеновского излучения.

Скачать (256KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Энергодисперсионный спектр поверхности порошка ZnS для области регистрации 1 (рис. 5).

Скачать (70KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Фотография с обозначением мест проведения электронно-зондового микроанализа порошка ZnS–Mn действием нефокусированного (прямоугольники) и фокусированного (крестики) рентгеновского излучения.

Скачать (210KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Энергодисперсионный спектр поверхности порошка ZnS–Mn для области регистрации 1 (рис. 7).

Скачать (74KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Экспериментальная рентгенограмма порошка ZnS: а — отнесение рефлексов исходя из присутствия кристаллов кубической и гексагональной структур; б — отнесение рефлексов гексагональной структуры в соответствии с работой [45]; в — отнесение рефлексов кубической структуры в соответствии с работами [9, 46].

Скачать (161KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Рентгенограмма порошка ZnS–Mn.

Скачать (142KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Спектры возбуждения фотолюминесценции (1, 2) и фотолюминесценции (3, 4) образцов ZnS (1, для люминесценции λл = 450 нм, 3, при возбуждении λв = 360 нм) и ZnS–Mn (2, для люминесценции λл = 469 нм, 4, при возбуждении λв = 360 нм).

Скачать (93KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024