Бораты щелочноземельных металлов и трехвалентного висмута: кристаллическое строение, термическое поведение и оптические свойства
|
Введение 4
Глава 1. Общие сведения по кристаллохимии боратов 8
1.1 Структура, классификация, распространение боратов в природе 8
1.2 Системы CaO–Bi2O3–B2O3 , SrO–Bi2O3–B2O3 10
1.3 Система BaO–Bi2O3–B2O3 13
1.4 Семейство боратов структурного типа годефруаита 15
1.5 Семейство Ca4REEO(BO3)3 18
Глава 2. Методы синтеза и исследований 20
2.1 Методика синтеза 20
2.1.1 Синтез соединенияCaBi2B4O10 и твердых растворов CaBi2–xEuxB4O10 20
2.1.2 Синтез твердых растворов BaBi2-xEuxB4O10 20
2.1.3 Синтез твердых растворов Sr2CaBi(Y1-xEuxO)3(BO3)4 21
2.1.4 Синтез Ca4NdO(BO3)3 и твердых растворов (Ca1-xSrx)4NdO(BO3)3 21
2.2 Методы исследований 22
Глава 3. Результаты исследований 24
3.1 Результаты исследований CaBi2B4O10 и твердых растворов CaBi2-xEuxB4O10 24
3.1.1 Результаты ДСК 24
3.1.2 Порошковая рентгенография 24
3.1.3 Кристаллическая структура CaBi2B4O10 26
3.1.4 Колебательная спектроскопия 30
3.1.5 Термическое расширение 32
3.1.6 Оптические свойства 34
3.1.7 Сопоставление люминесцентных свойств CaBi2B2O7:Eu3+ иCaBi2B4O10:Eu3+ 38
3.2 Результаты исследований BaBi2-xEuxB4O10 39
3.2.1 Порошковая рентгенография 39
3.2.2 Результаты рентгеноструктурного анализа монокристаллов 41
3.2.3 Распределение атомов Eu3+ по позициям кристаллической структуры 44
3.2.4 Рамановская спектроскопия 45
3.2.4 Спектроскопия поглощения 47
3.2.5 Фотолюминесцентные свойства 48
3.3. Результаты исследований Sr2CaBi(Y1-xEuxO)3(BO3)4 52
3.3.1 Порошковая рентгенография Sr2CaBi(Y1-xEuxO)3(BO3)4 52
3.3.2 Оптические свойства Sr2CaBi(Y1-xEuxO)3(BO3)4 53
3.4 Результаты исследований твердых растворов (Ca1-xSrx)4NdO(BO3)3 55
3.4.1 Фазовый состав твердых растворов (Ca1-xSrx)4NdO(BO3)3 55
3.4.2 Результаты термического анализа 57
3.4.3 Кристаллическая структура (Ca1-xSrx)4NdO(BO3)3 58
3.4.4 Термическое расширение (Ca1−xSrx)4NdO(BO3)3 62
3.4.5 Колебательная спектроскопия и оптические свойства (Ca1-xSrx)4NdO(BO3)3 (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 1) 66
Заключение 70
Список литературы 72
Приложение. Список опубликованных автором работ 77
Глава 1. Общие сведения по кристаллохимии боратов 8
1.1 Структура, классификация, распространение боратов в природе 8
1.2 Системы CaO–Bi2O3–B2O3 , SrO–Bi2O3–B2O3 10
1.3 Система BaO–Bi2O3–B2O3 13
1.4 Семейство боратов структурного типа годефруаита 15
1.5 Семейство Ca4REEO(BO3)3 18
Глава 2. Методы синтеза и исследований 20
2.1 Методика синтеза 20
2.1.1 Синтез соединенияCaBi2B4O10 и твердых растворов CaBi2–xEuxB4O10 20
2.1.2 Синтез твердых растворов BaBi2-xEuxB4O10 20
2.1.3 Синтез твердых растворов Sr2CaBi(Y1-xEuxO)3(BO3)4 21
2.1.4 Синтез Ca4NdO(BO3)3 и твердых растворов (Ca1-xSrx)4NdO(BO3)3 21
2.2 Методы исследований 22
Глава 3. Результаты исследований 24
3.1 Результаты исследований CaBi2B4O10 и твердых растворов CaBi2-xEuxB4O10 24
3.1.1 Результаты ДСК 24
3.1.2 Порошковая рентгенография 24
3.1.3 Кристаллическая структура CaBi2B4O10 26
3.1.4 Колебательная спектроскопия 30
3.1.5 Термическое расширение 32
3.1.6 Оптические свойства 34
3.1.7 Сопоставление люминесцентных свойств CaBi2B2O7:Eu3+ иCaBi2B4O10:Eu3+ 38
3.2 Результаты исследований BaBi2-xEuxB4O10 39
3.2.1 Порошковая рентгенография 39
3.2.2 Результаты рентгеноструктурного анализа монокристаллов 41
3.2.3 Распределение атомов Eu3+ по позициям кристаллической структуры 44
3.2.4 Рамановская спектроскопия 45
3.2.4 Спектроскопия поглощения 47
3.2.5 Фотолюминесцентные свойства 48
3.3. Результаты исследований Sr2CaBi(Y1-xEuxO)3(BO3)4 52
3.3.1 Порошковая рентгенография Sr2CaBi(Y1-xEuxO)3(BO3)4 52
3.3.2 Оптические свойства Sr2CaBi(Y1-xEuxO)3(BO3)4 53
3.4 Результаты исследований твердых растворов (Ca1-xSrx)4NdO(BO3)3 55
3.4.1 Фазовый состав твердых растворов (Ca1-xSrx)4NdO(BO3)3 55
3.4.2 Результаты термического анализа 57
3.4.3 Кристаллическая структура (Ca1-xSrx)4NdO(BO3)3 58
3.4.4 Термическое расширение (Ca1−xSrx)4NdO(BO3)3 62
3.4.5 Колебательная спектроскопия и оптические свойства (Ca1-xSrx)4NdO(BO3)3 (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 1) 66
Заключение 70
Список литературы 72
Приложение. Список опубликованных автором работ 77
Актуальность работы. Бораты обладают рядом полезных свойств, таких как широкий диапазон прозрачности, высокий порог устойчивости к лазерному излучению, высокие значения нелинейно-оптических коэффициентов, разнообразие химического состава и кристаллических структур, все это обуславливает их значимость и актуальность как потенциальных оптических материалов. Разнообразие структур боратов объясняется возможностью бора проявлять sp2 и sp3 гибридизации, в результате чего формируются треугольные(B(O,OH)3) и тетраэдрические (B(O,OH)4) радикалы.
Таким образом, бораты не только представляют из себя соединения с разнообразными сочетаниями радикалов, но и могут служить обобщением структурного разнообразия как классов соединений с треугольной координацией бора (карбонаты, нитраты), так и для классов с тетраэдрическими радикалами (силикаты, фосфаты и др.) (Бубнова, Филатов, 2008).
Бораты щелочноземельных металлов, редкоземельных элементов и трехвалентного висмута находят применение в качестве нелинейно-оптических (НЛО), лазерных и люминесцентных материалах. Благодаря высокой поляризуемости Bi3+ и наличию 6s2неподеленной стереоактивной электронной пары в Bi3+-содержащих соединениях чаще могут реализовываться нецентросимметричные кристаллические структуры. В качестве НЛО кристаллов в лазерных установках нередко можно встретить соединения β-BaB2O4 (ВВО), YAl3(BO3)4 (YAB) и LiB3O5 (LBO) наряду с другими классами соединений, подавляющее большинство промышленных нелинейно-оптических соединений имеет ряд недостатков, выраженных в дорогой себестоимости производства, обусловленной методом выращивания из флюса, недолговечностью и ограничениях температурного режима эксплуатации. Настоящая работа включает в себя исследование состава (Ca1-xSrx)4NdO(BO3)3из семейства соединений REECa4O(BO3)3, в котором активно изучаются нелинейно-оптические свойства, в частности, часть работ посвящена модуляторам частоты излучения. (Mougel et al., 1998; Liu et al., 2001; Kuz’micheva et al., 2001; Reuther et al., 2011; Achim et al., 2015; Liu et al., 2017; Kelly et al., 2020; Kelly et al., 2022).
Бораты так же используются в качестве матриц для люминофоров. Существуют бораты, обладающие собственной люминесценцией, например, Lu2Ba3B6O15(Kolesnikov, etal., 2020), что в некоторых случаях помогает создавать настраиваемые по цветности люминофоры, однако более традиционным способом создания люминофора является допирование соединений редкоземельными или переходными металлами. Полученный в результате допирования редкоземельными ионами (Sc, Y, La-Lu) люминофор, может использоваться в качестве одного из компонентов для красного, зеленого и синего излучения в RGB-матрицах и устройствах освещения на базе WLED светодиодов. Бораты редких земель REEBO3 (REE = Y, La, Gd, Lu), активированные Eu3+, Ce3+, Dy3+, Tb3+давно исследуются из-за высокой интенсивности люминесценции, как перспективные люминофоры. Борат YBO3, активированный Eu3+, оказался эффективным материалом в качестве красной компоненты для чипа белоизлучающих светодиодов (WLED) (Zhang, Li, 2004). В настоящей работе будут рассмотрены бораты активирование Eu3+, так как они являются красноизлучающими фотолюминофорами, а красная компонента чипа для WLED на сегодняшний день существенно уступает по интенсивности излучения зеленой и синей (Nymanetal., 2009; Duetal., 2015). Кроме того, работа посвящена исследованию корреляций “состав–структура–свойства”, а изменения, оказываемые Eu3+ на кристаллическую структуру, являются одними из самых значительных среди REE элементов.
Поиск новых соединений и твердых растворов в тройных системахMO–Bi2O3–B2O3 (M = Ca, Sr, Ba) представляют научный и практический интерес для разработки новых материалов в нелинейной оптике, стекольной промышленности и люминесценции. Соединения на основе оксида висмута представляют особый интерес ввиду своих уникальных свойств: больших значений показателя преломления, широкой области прозрачности в видимом и ИК-диапазонах. Благодаря высокой поляризуемости Bi3+ и наличию 6s2неподеленной электронной пары в Bi3+-содержащих соединенияхчаще могут реализовываться нецентросимметричные кристаллические структуры, характеризующиеся одновременным магнитным и электрическим упорядочением структур, пьезо-, сегнетоэлектрическими, сцинтилляционными, фоторефрактивными и другими полезными свойствами (Егорышева и др., 2009). Исследование соединений в подобных системах поможет в будущем синтезировать новые перспективные боратные материалы с выдающимися свойствами.
Целью работы стало получение соединений на основе щелочноземельных боратов в сочетании с висмутом, допированныхEu3+, и неодимом, а так же последующее изучение их термических и оптических свойств, расшифровка структуры полученных соединений.
Задачамиработыстал синтез перспективных люминофоров – боратов щелочноземельных металлов и трехвалентного висмута– серий твердых растворов допированныхEu3+ (CaBi2B4O10:Eu3+, BaBi2B4O10:Eu3+, Sr2CaBi(YO)3(BO3)4:Eu3+), НЛО-боратов – твердых растворов (Ca1-xSrx)4NdO(BO3)3методом твердофазных реакций и методом кристаллизации из стекла; определение областей гомогенности твердых растворов; рентгеноструктурный анализ с последующей расшифровкой структуры для ряда полученных образцов; исследование термических свойств методами терморентгенографии и термического анализа; исследование люминесцентных свойств материала, а так же их оптических свойств; выявление корреляций «состав – структура – свойства».
Объекты исследования: соединение CaBi2B4O10и твердые растворы CaBi2–xEuxB4O10 (x = 0; 0.01; 0.05; 0.1; 0.15; 0.2; 0.25; 0.3), твердые растворы BaBi2–xEuxB4O10 (x = 0, 0.05, 0.1, 0.2, 0.25, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6), твердые растворы (Ca1-xSrx)4NdO(BO3)3 (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.7, 0.8, 0.9, 1), твердые растворы Sr2CaBi(Y1-xEuxO)3(BO3)4 (x = 0.01, 0.025, 0.05, 0.075,0.10, 0.15, 0.20, 0.50, 0.65, 0.8, 1).
Работа выполнена на кафедре кристаллографии ИНоЗ СПбГУ и в ЛСХО ИХС РАН в рамках госзадания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (№ 0081-2022-0002, ИХС РАН) и при поддержке грантов РНФ № 22-13-00317, РНФ № 22-23-01133, а также Гранта Президента для молодых кандидатов наук MK-2724.2021.1.3.. Синтез проводился в Лаборатории структурной химии оксидов ИХС РАН, рентгенодифракционные исследования выполнены в РДМИ СПбГУ, оптические выполнены д.ф.-м.н. А.В. Поволоцким и к.ф.-м.н. И.Е. Колесниковым в Лазерном Центре СПбГУ, термический анализ выполнен в.н.с. В. Л. Уголковым в лаборатории подразделения ИХС РАН.
Таким образом, бораты не только представляют из себя соединения с разнообразными сочетаниями радикалов, но и могут служить обобщением структурного разнообразия как классов соединений с треугольной координацией бора (карбонаты, нитраты), так и для классов с тетраэдрическими радикалами (силикаты, фосфаты и др.) (Бубнова, Филатов, 2008).
Бораты щелочноземельных металлов, редкоземельных элементов и трехвалентного висмута находят применение в качестве нелинейно-оптических (НЛО), лазерных и люминесцентных материалах. Благодаря высокой поляризуемости Bi3+ и наличию 6s2неподеленной стереоактивной электронной пары в Bi3+-содержащих соединениях чаще могут реализовываться нецентросимметричные кристаллические структуры. В качестве НЛО кристаллов в лазерных установках нередко можно встретить соединения β-BaB2O4 (ВВО), YAl3(BO3)4 (YAB) и LiB3O5 (LBO) наряду с другими классами соединений, подавляющее большинство промышленных нелинейно-оптических соединений имеет ряд недостатков, выраженных в дорогой себестоимости производства, обусловленной методом выращивания из флюса, недолговечностью и ограничениях температурного режима эксплуатации. Настоящая работа включает в себя исследование состава (Ca1-xSrx)4NdO(BO3)3из семейства соединений REECa4O(BO3)3, в котором активно изучаются нелинейно-оптические свойства, в частности, часть работ посвящена модуляторам частоты излучения. (Mougel et al., 1998; Liu et al., 2001; Kuz’micheva et al., 2001; Reuther et al., 2011; Achim et al., 2015; Liu et al., 2017; Kelly et al., 2020; Kelly et al., 2022).
Бораты так же используются в качестве матриц для люминофоров. Существуют бораты, обладающие собственной люминесценцией, например, Lu2Ba3B6O15(Kolesnikov, etal., 2020), что в некоторых случаях помогает создавать настраиваемые по цветности люминофоры, однако более традиционным способом создания люминофора является допирование соединений редкоземельными или переходными металлами. Полученный в результате допирования редкоземельными ионами (Sc, Y, La-Lu) люминофор, может использоваться в качестве одного из компонентов для красного, зеленого и синего излучения в RGB-матрицах и устройствах освещения на базе WLED светодиодов. Бораты редких земель REEBO3 (REE = Y, La, Gd, Lu), активированные Eu3+, Ce3+, Dy3+, Tb3+давно исследуются из-за высокой интенсивности люминесценции, как перспективные люминофоры. Борат YBO3, активированный Eu3+, оказался эффективным материалом в качестве красной компоненты для чипа белоизлучающих светодиодов (WLED) (Zhang, Li, 2004). В настоящей работе будут рассмотрены бораты активирование Eu3+, так как они являются красноизлучающими фотолюминофорами, а красная компонента чипа для WLED на сегодняшний день существенно уступает по интенсивности излучения зеленой и синей (Nymanetal., 2009; Duetal., 2015). Кроме того, работа посвящена исследованию корреляций “состав–структура–свойства”, а изменения, оказываемые Eu3+ на кристаллическую структуру, являются одними из самых значительных среди REE элементов.
Поиск новых соединений и твердых растворов в тройных системахMO–Bi2O3–B2O3 (M = Ca, Sr, Ba) представляют научный и практический интерес для разработки новых материалов в нелинейной оптике, стекольной промышленности и люминесценции. Соединения на основе оксида висмута представляют особый интерес ввиду своих уникальных свойств: больших значений показателя преломления, широкой области прозрачности в видимом и ИК-диапазонах. Благодаря высокой поляризуемости Bi3+ и наличию 6s2неподеленной электронной пары в Bi3+-содержащих соединенияхчаще могут реализовываться нецентросимметричные кристаллические структуры, характеризующиеся одновременным магнитным и электрическим упорядочением структур, пьезо-, сегнетоэлектрическими, сцинтилляционными, фоторефрактивными и другими полезными свойствами (Егорышева и др., 2009). Исследование соединений в подобных системах поможет в будущем синтезировать новые перспективные боратные материалы с выдающимися свойствами.
Целью работы стало получение соединений на основе щелочноземельных боратов в сочетании с висмутом, допированныхEu3+, и неодимом, а так же последующее изучение их термических и оптических свойств, расшифровка структуры полученных соединений.
Задачамиработыстал синтез перспективных люминофоров – боратов щелочноземельных металлов и трехвалентного висмута– серий твердых растворов допированныхEu3+ (CaBi2B4O10:Eu3+, BaBi2B4O10:Eu3+, Sr2CaBi(YO)3(BO3)4:Eu3+), НЛО-боратов – твердых растворов (Ca1-xSrx)4NdO(BO3)3методом твердофазных реакций и методом кристаллизации из стекла; определение областей гомогенности твердых растворов; рентгеноструктурный анализ с последующей расшифровкой структуры для ряда полученных образцов; исследование термических свойств методами терморентгенографии и термического анализа; исследование люминесцентных свойств материала, а так же их оптических свойств; выявление корреляций «состав – структура – свойства».
Объекты исследования: соединение CaBi2B4O10и твердые растворы CaBi2–xEuxB4O10 (x = 0; 0.01; 0.05; 0.1; 0.15; 0.2; 0.25; 0.3), твердые растворы BaBi2–xEuxB4O10 (x = 0, 0.05, 0.1, 0.2, 0.25, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6), твердые растворы (Ca1-xSrx)4NdO(BO3)3 (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.7, 0.8, 0.9, 1), твердые растворы Sr2CaBi(Y1-xEuxO)3(BO3)4 (x = 0.01, 0.025, 0.05, 0.075,0.10, 0.15, 0.20, 0.50, 0.65, 0.8, 1).
Работа выполнена на кафедре кристаллографии ИНоЗ СПбГУ и в ЛСХО ИХС РАН в рамках госзадания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (№ 0081-2022-0002, ИХС РАН) и при поддержке грантов РНФ № 22-13-00317, РНФ № 22-23-01133, а также Гранта Президента для молодых кандидатов наук MK-2724.2021.1.3.. Синтез проводился в Лаборатории структурной химии оксидов ИХС РАН, рентгенодифракционные исследования выполнены в РДМИ СПбГУ, оптические выполнены д.ф.-м.н. А.В. Поволоцким и к.ф.-м.н. И.Е. Колесниковым в Лазерном Центре СПбГУ, термический анализ выполнен в.н.с. В. Л. Уголковым в лаборатории подразделения ИХС РАН.
В настоящей работе получены и охарактеризованы три серии твердых растворов – новые люминофоры (CaBi2B4O10:Eu,BaBi2B4O10:Eu,люминофорSr2CaBi(Y1-xEuxO)2(BO3)4) и серия нецентросимметричных НЛО-твердых растворов (Ca1-xSrx)NdO(BO3)3; установлены пределы изоморфной смесимости, уточнены кристаллические структуры, изучено распределение изоморфных примесей; изучено термическое расширение, оптические свойства:
1. Новый люминофор CaBi2B4O10:Eu:
–Определена область гомогенностиCaBi2-xEuxB4O10, находящаяся в пределах xEu = 0–0.225.
–Впервые кристаллическая структура соединения решена и уточнена по данным монокристальной рентгеновской дифракции до R = 0.029. CaBi2B4O10 кристаллизуется в триклинной сингонии в пространственной группе P–1. Кристаллическая структура состоит из изолированных тетраборатных групп [B4O9]6– и цепочек из полиэдров BiO5 и BiO7.
–Анизотропия термического расширения обусловлена строением и расположением тетраборатных группировок в CaBi2B4O10. Ось максимального термического расширения близка к биссектрисе угла между плоскостями триборатного кольца и одиночного треугольника.
– Эмиссионный спектр состоит из характерных линий, приписываемых внутриконфигурационным переходам 4f-4f. Установлено, что оптимальная концентрация допирования европием в CaBi2B4O10 составляет 10 ат. %.
– Координаты цветности CIE люминофора CaBi1.8Eu0.2B4O10 составляют (0.63, 0.35), что близко к стандартным значениям координат цветности CIE для красного люминофора (0.67, 0.33) по данным Национального комитета телевизионных стандартов (NTSC).
2. Новый люминофор BaBi2B4O10:Eu:
–Определена область гомогенностиBaBi2-xEuxB4O10, находящаяся в пределах xEu = 0–0.3.
– Решены структуры допированных соединений. Твердые растворы BaBi2-xEuxB4O10кристаллизуется в моноклинной сингонии, пространственной группе P21/c.Кристаллическая структура состоит из цепочек тетраборатных групп [B4O10]8– и цепочек из полиэдров Bi(1)O7 и Bi(2)O7.
–Установлено, что оптимальная концентрация допирования европием в BaBi2B4O10 составляет 20 ат. %.
– Координаты цветности CIE люминофора BaBi1.6Eu0.4B4O10 составляют (0.63, 0.35), что близко к стандартным значениям координат цветности CIE для красного люминофора (0.67, 0.33) по данным Национального комитета телевизионных стандартов (NTSC).
3. Новый люминофор Sr2CaBi(Y1-xEuxO)2(BO3)4:
– Получено новое соединение Sr2CaBi(EuO)3(BO3)4
–Исследованы люминесцентные свойства, определена область концентрационного тушения x = 0.35 – 0.5.
4. Новые НЛО-твердые растворы Ca1-xSrx)NdO(BO3)3:
– В ряде твердых растворов (Ca1-xSrx)NdO(BO3)3определена область смесимости x = 0.0—0.6.
– Решена структура (Ca0.5Sr0.5)NdO(BO3)3. Твердые растворы с ограниченной смесимостью (Ca1-xSrx)NdO(BO3)3кристаллизуются в моноклинной сингонии, пространственной группе Cm.Кристаллическая структура состоит из октаэдров крупных катионов, формирующих каркас, и изолированных треугольников бора. Распределение катионов Ca и Sr по позициям М1 и М2 частично разупорядоченное.
– Исследовано термическое расширение, характер расширение близок к изотропному, оси наибольшего расширения перпендикулярны боратным треугольникам и параллельны цепочкам катионов вдоль направления оси c.
– Установлено, что максимальный сигнал ГВГ показывает твердый раствор (Ca0.8Sr0.2)NdO(BO3)3.
1. Новый люминофор CaBi2B4O10:Eu:
–Определена область гомогенностиCaBi2-xEuxB4O10, находящаяся в пределах xEu = 0–0.225.
–Впервые кристаллическая структура соединения решена и уточнена по данным монокристальной рентгеновской дифракции до R = 0.029. CaBi2B4O10 кристаллизуется в триклинной сингонии в пространственной группе P–1. Кристаллическая структура состоит из изолированных тетраборатных групп [B4O9]6– и цепочек из полиэдров BiO5 и BiO7.
–Анизотропия термического расширения обусловлена строением и расположением тетраборатных группировок в CaBi2B4O10. Ось максимального термического расширения близка к биссектрисе угла между плоскостями триборатного кольца и одиночного треугольника.
– Эмиссионный спектр состоит из характерных линий, приписываемых внутриконфигурационным переходам 4f-4f. Установлено, что оптимальная концентрация допирования европием в CaBi2B4O10 составляет 10 ат. %.
– Координаты цветности CIE люминофора CaBi1.8Eu0.2B4O10 составляют (0.63, 0.35), что близко к стандартным значениям координат цветности CIE для красного люминофора (0.67, 0.33) по данным Национального комитета телевизионных стандартов (NTSC).
2. Новый люминофор BaBi2B4O10:Eu:
–Определена область гомогенностиBaBi2-xEuxB4O10, находящаяся в пределах xEu = 0–0.3.
– Решены структуры допированных соединений. Твердые растворы BaBi2-xEuxB4O10кристаллизуется в моноклинной сингонии, пространственной группе P21/c.Кристаллическая структура состоит из цепочек тетраборатных групп [B4O10]8– и цепочек из полиэдров Bi(1)O7 и Bi(2)O7.
–Установлено, что оптимальная концентрация допирования европием в BaBi2B4O10 составляет 20 ат. %.
– Координаты цветности CIE люминофора BaBi1.6Eu0.4B4O10 составляют (0.63, 0.35), что близко к стандартным значениям координат цветности CIE для красного люминофора (0.67, 0.33) по данным Национального комитета телевизионных стандартов (NTSC).
3. Новый люминофор Sr2CaBi(Y1-xEuxO)2(BO3)4:
– Получено новое соединение Sr2CaBi(EuO)3(BO3)4
–Исследованы люминесцентные свойства, определена область концентрационного тушения x = 0.35 – 0.5.
4. Новые НЛО-твердые растворы Ca1-xSrx)NdO(BO3)3:
– В ряде твердых растворов (Ca1-xSrx)NdO(BO3)3определена область смесимости x = 0.0—0.6.
– Решена структура (Ca0.5Sr0.5)NdO(BO3)3. Твердые растворы с ограниченной смесимостью (Ca1-xSrx)NdO(BO3)3кристаллизуются в моноклинной сингонии, пространственной группе Cm.Кристаллическая структура состоит из октаэдров крупных катионов, формирующих каркас, и изолированных треугольников бора. Распределение катионов Ca и Sr по позициям М1 и М2 частично разупорядоченное.
– Исследовано термическое расширение, характер расширение близок к изотропному, оси наибольшего расширения перпендикулярны боратным треугольникам и параллельны цепочкам катионов вдоль направления оси c.
– Установлено, что максимальный сигнал ГВГ показывает твердый раствор (Ca0.8Sr0.2)NdO(BO3)3.



