Синтез и исследование физико-химических свойств нанопорошков ванадата иттрия и алюмомагниевой шпинели тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.06, кандидат наук Гольева, Елена Владимировна

• Гольева, Елена Владимировна
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Гольева, Елена Владимировна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Кристаллическая структура, свойства и применение ванадата иттрия и алюмомагниевой шпинели

1.1.1. Ванадат иттрия (YVO4)

1.1.2. Алюмомагниевая шпинель (MgAl2O4)

1.2. Люминесценция нанокристаллических порошков ванадата иттрия (YVO4) и алюмомагниевой шпинели (MgAl2O4), активированных ионами европия

1.2.1. Люминесцентные свойства YVO4: Eu3+

1.2.2. Люминесцентные свойства MgAl2O4: Eu

1.3. Основные методы синтеза нанокристаллических порошков ванадата иттрия и алюмомагниевой шпинели

1.3.1. Метод химического осаждения

1.3.2. Золь-гель синтез

Глава 2. Описание методик синтеза и экспериментальных исследований

2.1. Методики синтеза нанокристаллических порошков ванадата иттрия и алюмомагниевой шпинели

2.1.1. Метод Печини

2.1.2. Модифицированный метод Печини

2.1.3. Метод гидролиза двойного изопропилата магния-алюминия

2.1.4. Получение устойчивых коллоидных растворов наночастиц ванадата иттрия и алюмомагниевой шпинели

2.2. Получение керамических образцов

2.3. Методы исследования нанокристаллических порошков ванадата иттрия и алюмомагниевой шпинели

2.4. Методы исследования керамических образцов

3+

Глава 3. Физико-химические свойства нанопорошков YVO4: Eu

3.1. Влияние температуры первичного прокаливания

3.2. Влияние температуры вторичного прокаливания на морфологию и средний размер наночастиц YVO4: Eu

3.3. Влияние температуры вторичного прокаливания на люминесцентные свойства наночастиц YVO4: Eu +

3.4. Влияние длительности вторичного прокаливания

Глава 4. Физико-химические свойства нанопорошков MgAl2O4: Eu

4.1. Исследование растворимости ионов европия в матрице MgAl2O4

4.2. Исследование механизма концентрационного тушения ионов европия в MgAl2O4

4.3. Влияние условий синтеза на свойства нанопорошков MgAl2O4: Eu

Глава 5. Влияние окружающей среды (показателя преломления) на

3+

люминесцентные свойства нанокристаллических порошков YVO4: Eu и

MgAl2O4: Eu3+

5.1. Влияние окружающей среды (показателя преломления) на люминесцентные свойства YVO4: Eu3+

5.2. Влияние окружающей среды (показателя преломления) на люминесцентные свойства MgAl2O4: Eu3+

Глава 6. Получение высокоплотных керамик на основе нанокристаллических порошков ванадата иттрия и алюмомагниевой шпинели

6.1. Получение высокоплотной оптической керамики MgAl2O4

3+

6.2. Получение высокоплотной керамики YVO4: Eu

Выводы

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез и исследование физико-химических свойств нанопорошков ванадата иттрия и алюмомагниевой шпинели»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы

Одной из актуальных задач материаловедения является создание новых материалов с требуемыми для различных областей науки и техники свойствами. С развитием современных нанотехнологий для решения этой задачи широко используются наноразмерные объекты, в том числе неорганические наночастицы и нанокристаллические материалы. Существенный научный и практический интерес к материалам, полученным на основе наноструктур, обусловлен совокупностью их особых физико-химических свойств, перспективных для применения в материаловедении, электронике, медицине, оптике, биологии и др.

В числе наиболее интенсивно разрабатываемых наноматериалов особое место занимают наночастицы и нанопорошки оксидов, в том числе ванадата иттрия (YVO4) и алюмомагниевой шпинели (АМШ) (MgAl2O4). Последние представляют собой нетоксичные неорганические вещества, обладающие высокой термической стойкостью, прозрачностью в широком спектральном диапазоне, вследствие чего активно используются для создания большого числа оптических и электронных элементов, устройств, работающих как в обычных, так и в жестких экстремальных условиях и при повышенных нагрузках. Использование нанопорошков АМШ и ванадата иттрия в современной технологии керамик (конструкционной, оптической, люминесцентной) приводит к значительному улучшению их механических, оптических, люминесцентных и других функциональных характеристик по сравнению с традиционными поликристаллическими крупнозернистыми материалами. Так, прозрачная от ультрафиолетовой (УФ) до средней инфракрасной (ИК) области спектра наноструктурная керамика MgAl2O4 служит превосходным бронематериалом для защиты оптико-электронных систем, авиационной, космической и наземной техники, а также личного состава от пуль и поражающих осколков. Она может применяться в качестве оптического диэлектрического материала в различных электронных

приборах и устройствах, а также подложек для получения полупроводниковых пленок в интегральных электронных схемах. Кроме того, ванадат иттрия и АМШ являются перспективными с точки зрения высокой эффективности и стабильности люминесценции матрицами для введения редкоземельных ионов (РЗИ), в первую очередь, европия. Наночастицы YVO4 и MgAl2O4, активированные ионами европия, представляют интерес по следующим причинам. С одной стороны, указанные вещества обладают значительными преимуществами перед стандартными органическими люминофорами и могут использоваться в качестве люминесцентных покрытий, меток, преобразователей УФ излучения светодиодов, а также для создания рентгенолюминесцентной и сцинтилляционной керамик. С другой стороны, введение ионов европия в матрицы АМШ и ванадата иттрия с последующим исследованием люминесцентных свойств (спектров возбуждения и излучения) является перспективным методом изучения их структуры. Использование ионов европия в данном случае актуально вследствие их высокой чувствительности к свойствам матрицы основного вещества.

В настоящее время существуют различные способы синтеза оксидных наноматериалов, выбор которых обусловлен, в первую очередь, требуемыми свойствами конечного продукта, а также производительностью, энергоэффективностью процесса и др. Большое распространение получили химические методы, в частности методы соосаждения, гидротермальный, различные методики золь-гель синтеза. Их преимущества перед другими способами синтеза заключаются в возможности получения мелкодисперсных материалов высокой чистоты, химически однородных, с узким распределением частиц по размерам, без использования сложного технологического оборудования, и зачастую при пониженных температурах и сокращении длительности.

Несмотря на успехи, достигнутые в области разработки новых и усовершенствования уже существующих сложнооксидных материалов, в

частности ванадата иттрия и АМШ, остается ряд нерешенных и недостаточно изученных вопросов. В большинстве методов синтеза сохраняется проблема сильной агломерации и спекания частиц. Из-за сильной агломерации размер частиц получаемых порошков составляет 5 и более микрометров. Под сильной агломерацией обычно понимают образование конгломератов наночастиц, не поддающихся разрушению методами физического воздействия, в частности ультразвука (УЗ).

Для создания высокоэффективных люминофоров важными являются исследования поведения наночастиц, содержащих ионы-активаторы, в средах с разным показателем преломления, которые на сегодняшний день практически отсутствуют. В сфере изготовления высокоплотных керамик имеется небольшое количество работ, связанных с комплексным и детальным изучением влияния условий синтеза и структуры исходных нанопорошков на свойства конечного продукта.

В связи с вышеизложенным целью данной диссертационной работы являлись синтез и исследование физико-химических свойств нанопорошков алюмомагниевой шпинели и ванадата иттрия, в том числе легированных ионами европия, а также получение керамик на их основе и изучение их свойств.

Для достижения цели в процессе работы были решены следующие задачи:

1. Разработана методика синтеза слабоагломерированных оксидных нанокристаллических порошков:

• алюмомагниевой шпинели (MgAl2O4);

• алюмомагниевой шпинели, легированной ионами европия (MgAl2O4:Eu3+);

• ванадата иттрия, легированного ионами европия (YVO4:Eu );

2. Исследовано влияние условий синтеза (температуры, скорости и длительности термической обработки) на структуру и физико-химические свойства нанопорошков;

3. Проведено систематическое исследование характеристик

3+

люминесценции нанокристаллических порошков YVO4:Eu и MgAl2O4:Eu3+;

4. Получены образцы высокоплотных керамик на основе синтезированных нанопорошков АМШ и ванадата иттрия, изучена их структура и физико-химические свойства.

Научная новизна

1. Разработана и экспериментально реализована методика синтеза слабоагломерированных нанокристаллических порошков MgAl2O4, MgAl2O4: Eu и YVO4: Eu , основанная на методе Печини, с применением дополнительной термообработки в расплаве инертной солевой матрицы. По разработанной методике получены устойчивые коллоидные водные и спиртовые растворы люминесцентных наночастиц.

2. Проведено комплексное исследование структурных, морфологических

3+

и люминесцентных свойств наночастиц и нанопорошков YVO4: Eu и MgAl2O4: Eu в зависимости от условий их синтеза и концентрации европия в них.

3. Показано, что предел растворимости ионов европия Eu3+ в нанокристаллах MgAl2O4 зависит от температуры прокаливания и способа возбуждения образцов и меняется от 1 до 20 мол.%. При введении европия в состав алюмомагниевой шпинели происходит сжатие кристаллической структуры и ее разупорядочение.

4. Установлена эмпирическая связь характеристик люминесценции ионов европия с показателем преломления среды, в которую помещены наночастицы YVO4: Eu и MgAl2O4: Eu .

5. Установлено влияние структуры и условий синтеза исходных нанопорошков на свойства оптически прозрачной керамики АМШ.

Практическая значимость

1. Разработанная методика синтеза люминесцентных нанопорошков

3~ь 3+

MgAl2O4: Eu и YVO4: Eu позволяет использовать их в качестве скрытых и биомедицинских меток, а также люминофоров и нанотермометров.

2. Разработанная методика синтеза нанопорошков MgAl2O4 позволяет использовать их для получения высокоплотной оптической керамики, прозрачной в видимой и ИК областях спектра, для применения в качестве входных окон оптико-электронных систем, обтекателей, оптической брони и защитных стекол в электронных приборах.

3. Получены образцы высокоплотных керамик (оптической и люминесцентной) на основе синтезированных нанопорошков MgAl2O4, MgAl2O4: Eu3+ и YVO4: Eu3+.

Положения, выносимые на защиту

1. Снижение степени агломерации нанопорошков вплоть до получения изолированных наночастиц АМШ и ванадата иттрия при их синтезе методом Печини достигается дополнительной термической обработкой аморфных порошков в инертной солевой матрице. Уменьшение температуры прокаливания геля приводит к образованию наночастиц с минимальной агломерацией, позволяющей получать изолированные наночастицы.

2. С увеличением концентрации ионов Eu3+ в нанокристаллических порошках MgAl2O4 наблюдается искажение кристаллической структуры АМШ (постоянная элементарной ячейки кристаллической структуры уменьшается). Интенсивность люминесценции сначала возрастает при увеличении количества ионов Eu3+, но достигнув определенного их значения, начинает уменьшаться. Концентрация Eu3+, при которой наблюдается максимальная интенсивность люминесценции, зависит от способа возбуждения образцов.

3. Растворимость ионов европия Eu в матрице MgAl2O4 уменьшается с ростом температуры прокаливания порошков в солевой матрице. В кристаллической структуре АМШ ионы европия замещают преимущественно ионы магния.

4. Люминесцентные свойства наночастиц АМШ и ванадата иттрия, легированных ионами европия, зависят от их окружения. С увеличением показателя преломления среды, окружающей наночастицу, время жизни возбужденного состояния уменьшается.

5. Оптимальными условиями синтеза порошков для получения высокоплотной нанокерамики АМШ, прозрачной в видимой и ИК областях спектра, являются «быстрый нагрев» до температуры 1100 °С с выдержкой 4 часа.

Апробация работы

Основные результаты по теме диссертационного исследования докладывались на XL, XLI, XLII Научно-практической конференции с международным участием «Неделя науки СПбГПУ» (г. Санкт-Петербург, 2011, 2012, 2013 г.); Шестом, Седьмом, Восьмом, Девятом Всероссийском форуме студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и инновации в технических университетах» (г. Санкт-Петербург, 2012, 2013, 2014, 2015 г.); II и III Конференции молодых ученых и специалистов «Будущее оптики -2013» и «Будущее оптики - 2015» (г. Санкт-Петербург, 2013 и 2015 г.); VII и VIII Всероссийской конференции молодых ученых, аспирантов и студентов с международным участием по химии и наноматериалам «Менделеев - 2013» и «Менделеев - 2014» (г. Санкт-Петербург, 2013 и 2014 г.); Международной научно-технической конференции «Нанотехнологии функциональных материалов» (г. Санкт-Петербург, 2014 и 2016 г.); XI и XII Международной конференции «Прикладная оптика» (г. Санкт-Петербург, 2014 и 2016 г.); IX International conference of young scientists on chemistry «Mendeleev - 2015» (г. Санкт-Петербург, 2015 г.); XV Всероссийской конференции «Высокочистые вещества и материалы. Получение, анализ, применение» (г. Нижний

Новгород, 2015 г.); XIV Международной научно-практической конференции «Новейшие тенденции в области конструирования и применения баллистических материалов и средств защиты» (г. Ялта, 2015 г.); XII и XIII Российской ежегодной конференции молодых научных сотрудников и аспирантов «Физико-химия и технология неорганических материалов» (с международным участием) (г. Москва, 2015 и 2016 г.); XIV конференции молодых ученых «Актуальные проблемы неорганической химии: перспективные методы синтеза веществ и материалов» (г. Звенигород, 2015 г.); V International Scientific Conference «STRANN-2016»; XXI международной научно-технической конференции «Конструкции и технологии получения изделий из неметаллических материалов» (г. Обнинск, 2016 г.); 15-ой международной научной конференции-школе «Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение» (г. Саранск, 2016 г.); семинаре «Конструкции из полимерных композиционных материалов. Перспективы развития» (г. Москва, 2016 г.).

Результаты настоящей диссертационной работы получены при выполнении следующих научно-исследовательских работ и программ:

• государственного контракта № 14.604.21.0078 «Разработка метода синтеза наноразмерных ассоциированных гибридов для создания люминесцентных маркеров медико-биологического применения» (Шифр «2014-14-576-0055-016» 2014 - 2016 гг. в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы» (автор являлся исполнителем проекта);

• договора № 7013ГУ/2015 от 03.08.2015 «Разработка технологии получения оптической керамики для производства искусственных драгоценных камней» в рамках программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» (УМНИК) Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (автор являлся руководителем проекта).

Публикации

По материалам диссертационного исследования опубликовано 9 статей в ведущих научных журналах из перечня ВАК, индексируемых РИНЦ, Scopus и Web of Science, и 20 тезисов докладов, получен патент РФ. Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и списка литературы (108 наименований). Работа изложена на 162 страницах машинописного текста, содержит 66 рисунков и 16 таблиц.

Глава 1. Литературный обзор 1.1. Кристаллическая структура, свойства и применение ванадата иттрия и алюмомагниевой шпинели

Объектами исследования в данной работе являются сложные оксиды: ванадат иттрия (YVO4) и алюмомагниевая шпинель (MgAl2O4, АМШ). Большой интерес к этим веществам обусловлен их особыми свойствами, которыми непосредственно связаны с кристаллографическим строением их структуры. В связи с этим необходимо рассмотреть особенности кристаллической структуры и физико-химические свойства указанных объектов.

1.1.1. Ванадат иттрия (УУ04)

Кристаллическая структура ванадата иттрия (YVO4), модели которой представлены на рис. 1.1, относится к тетрагональной сингонии и структурному типу циркона с пространственной группой симметрии I41/amd. Параметры элементарной ячейки по направлениям а и Ь составляют 7.123 А, по направлению с - 6.291 А [1, 2]. Одна ячейка содержит четыре формульные единицы [YVO4]. Катионы ванадия в структуре YVO4 окружены четырьмя анионами кислорода, образующими тетраэдр, который немного сжат вдоль оси с. Катионы иттрия при этом оказываются восьми координированными (окружены восемью анионами кислорода), образуя тетрагональный додекаэдр. Таким образом, структура ванадата иттрия представляет собой цепь из чередующихся изолированных тетраэдров [VO4] и додекаэдров [YO8]. Два типа многогранников соединены друг с другом через общие кислородные вершины, что приводит к изоляции тетраэдров [VO4]. Стоит отметить, что в искаженном додекаэдре [YO8] катион иттрия занимает нецентросимметричное кристаллографическое положение с D2d точечной симметрией. Это искажение обусловлено наличием двух различных длин связей Y-O. Четыре из восьми связей Y-O имеют длину 2.30 А, в то время как другие четыре длиннее и составляют 2. 43 А. Такое положение катиона иттрия имеет решающее значение для люминесценции ионов Eu3+, введенных

в качестве легирующих примесей, которые занимают как раз позиции D2d в

3+

структуре YVO4, замещая катионы Y . Атомный радиус кислорода равен 1.36 А , атомный радиус иттрия - 0.98 А, а атомный радиус ванадия -0.36 А [3].

ЗЭ изображение структуры УУОд Проекция структуры УУСи на ось с Рисунок 1.1 - Модели кристаллической структуры YVO4: (а) - [1] и (б) - [3])

В таблице 1.1. представлены основные характеристики кристаллической структуры и некоторые важные свойства YVO4.

Таблица 1.1. Характеристики структуры и физико-химические свойства ванадата иттрия [1,2]

Категория низшая

Сингония тетрагональная

Структурный тип циркон

Пространственная группа симметрии I41/amd

Параметры элементарной ячейки а=Ъ=7.123 А

с=6.291 А

Плотность, г/см 4.22

Температура плавления, °С 1810

Твердость по Моосу 4 - 5

Показатель преломления 1.88 (1.86)

Область прозрачности, мкм 0.4-5

Как видно из таблицы 1.1., ванадат иттрия обладает высокой плотностью и температурой плавления, что особенно важно для оптических материалов, работающих при повышенных термических нагрузках и в агрессивных эксплуатационных условиях. Вследствие большой химической инертности и прозрачности в широком спектральном диапазоне, YVO4 представляют значительный интерес для исследователей и разработчиков новых оптических материалов и устройств. Кроме того, ванадат иттрия

является перспективной принимающей матрицей для ионов редкоземельных

**> | **> | **> | **> | **> | **> |

элементов (РЗИ), таких как Eu , ТЬ , Ho , Er , УЪ , Ш , в связи с характерным для него высоким поглощением излучения накачки в отличие от других матриц [4,5]. Наибольшее внимание традиционно уделяется кристаллам ванадата иттрия, нелегированным и легированным ионами неодима, которые применяются в качестве лазерных сред, активных и пассивных оптических элементов [6,7]. Вместе с тем, использование ионов европия (Ей ) в качестве активатора матрицы УVO4 представляет не меньший интерес. УVO4: Ей является превосходным фотолюминофором,

излучающим свет в красной области спектра c длиной волны X = 610 -740 нм, и используется в производстве светодиодов белого свечения, кинескопов цветных телевизоров, катодов электронно-лучевых трубок, ртутных ламп, сцинтилляторных детекторов, вследствие высокой интенсивности и длительности люминесценции, наличия узкой полосы в спектре излучения (до 5 нм), повышенной яркости и термической стабильности [8-10].

На рисунке 1.2 представлены диаграммы состояния системы Y2O3-V2O5. Известно, что среди оксидов ванадия имеет самое высокое

парциальное давление равновесия 02, в то время как имеет самое

низкое. V2O3 является наиболее стабильной фазой и единственным конгруэнтно испаряющимся оксидом в системе V2O5-V2O3. Другие фазы оксида ванадия испаряются инконгруэнтно, превращаясь ступенчато в V2O3. Поскольку высокотемпературные системы, содержащие V2O5, всегда имеют промежуточные оксидные фазы ванадия, более целесообразно рассмотреть систему Y2O3-V2O5 в тройной системе Y2O3-V2O5-V2O3. Фазовые соотношения могут быть интерпретированы через тройную систему (рис. 1.2б), где направление модифицированного состава расплава YVO4 обозначается маленькой стрелкой. Хотя ряд черных YVO4 фаз еще не были идентифицированы точно, существование минимум двух видов черных кристаллических фаз вдоль линии YVO4-YVO3 было подтверждено [11].

Рисунок 1.2 - Двойная (а) и тройная (б) диаграммы состояния системы

У2О3 - V2O5 [11]

Современные тенденции развития науки и техники, как было отмечено во Введении, связаны с разработкой и исследованием нанокристаллических материалов. Известно, что при переходе от макрообъектов к нанометровым резко меняются их свойства, что связано с возрастающей ролью

поверхностных эффектов в наноматериалах и/или с соизмеримостью их размеров с характерной длиной одной из физических величин (например, длиной волны свободного пробега) [12]. Нанопорошки, в частности ванадата иттрия, легированные РЗИ, помимо указанных для их массивных аналогов характеристик обладают дополнительными преимуществами:

1) они могут быть диспергированы и равномерно распределены в таких средах, как вода, стекло, полимер, для использования в качестве индикаторной метки, а также в водных и неводных средах для построения люминесцентных биоизображений [13];

2) люминесцентные метки на их основе, помещенные в ткани и клетки живых организмов, позволяют осуществлять диагностику, доставку лекарств и даже терапию онкологических заболеваний [14,15];

3) они могут быть использованы в качестве люминесцентных нанотермометров (для определения локальной температуры в клетках, тканях) [16,17].

Кроме того, в некоторых работах [18-20] отмечено улучшение люминесцентных свойств нанокристаллических порошков по сравнению с объемными образцами.

3+

Основные свойства, позволяющие отнести нанопорошки YVO4: Eu к числу перспективных люминесцентных материалов, заключаются в их неограниченной фотостабильности, специфичности узких спектральных линий с большим Стоксовским сдвигом и малой токсичности.

Таким образом, синтез и исследование нанопорошков ванадата иттрия, легированного ионами Eu3+, представляет актуальную задачу современного материаловедения.

1.1.2. Алюмомагниевая шпинель (М^А^О^

Кристаллическая структура алюмомагниевой шпинели (MgAl2O4), модели которой представлены на рис. 1.3, относится к кубической сингонии и структурному типу шпинели с пространственной группой симметрии Fd3m. Параметры элементарной ячейки по всем трем направлениям a, Ь и c

одинаковы и составляют 8.08 А. Одна ячейка содержит восемь формульных единиц [М£А1204]. Катионы магния в структуре М£А1204 окружены четырьмя анионами кислорода, образуя тетраэдр, в то время как катионы алюминия оказываются октаэдрически координированными (окружены шестью анионами кислорода). Каждый анион кислорода окружен тремя катионами алюминия и одним катионом магния, образуя искаженный тетраэдр. Таким образом, структура АМШ представляет собой каркас из тетраэдров и октаэдров, соединенных через общую для одного октаэдра и трех тетраэдров вершину [21]. С точки зрения плотнейшей шаровой упаковки, структура М§А1204 представляет собой трехслойные плотнейшие кубические упаковки типа ...АВСАВС... из анионов кислорода, в которых катионы магния упорядоченно (по мотиву алмаза) занимают восьмую часть тетраэдрических пустот, а катионы алюминия - половину октаэдрических. Всего в элементарной ячейке М§А1204 содержится 32 октаэдрических и 64 тетраэдрических пустот. Заполненные и незаполненные октаэдрические пустоты в направлениях <100> чередуются через одну, образуя цепочки. Цепочечный характер расположения пустот наблюдается по всем направлениям <100>. Связи в структуре АМШ смешанные, ионно-ковалентные.

Рисунок 1.3 - Модели кристаллической структуры М§А1204 [22]

Стоит отметить, что помимо «нормальной» структуры шпинели, где катионы Mg располагаются в тетраэдрических пустотах, а катионы А1 в октаэдрических, существуют «смешанные» и «обратные» структуры, в

которых некоторый процент ионов Mg находится в октаэдрических, а А1 -в тетраэдрических пустотах. Такие структуры описываются формулой (Mg1-xAlx)тeтp.[MgxAl2_х]октаэДp.O4, где х - параметр инверсии, определяемый как доля катионов Л1 , занятых в тетраэдрических позициях. Для «нормальной» шпинели х=0, для «обратной» х=1, а в смешанной шпинели 0<х<1 [23].

В таблице 1.2. представлены основные характеристики кристаллической структуры и некоторые важные свойства MgAl2O4.

Таблица 1.2. Характеристики структуры и физико-химические свойства АМШ [24,25]

Категория высшая

Сингония кубическая

Структурный тип шпинель

Пространственная группа симметрии Fd3m

Параметры элементарной ячейки a=b=с=8.08 А

Плотность, г/см 3.58

Температура плавления, ^ 2135

Твердость по Моосу 8

Коэффициент теплового расширения, х10-6/°С 5.9

Модуль упругости, Гпа 271

Коэффициент интенсивности напряжений (трещиностойкость), МПахм0.5 1.9

Теплопроводность, Вт-м-1-К-1 13.4

Показатель преломления 1.71

Область прозрачности, мкм 0.2-5.5

Коэффициент Пуассона 0.26

Указанные особенности структуры в сочетании с высокой химической и термической стойкостью, высокой температурой плавления и твердостью, а также широким спектральным интервалом пропускания электромагнитного излучения обуславливают значительный интерес к АМШ как с научной, так и с практической точки зрения.

В последние годы внимание исследователей направлено на синтез и изучение нанокристаллических порошков АМШ и получению на их основе оптически прозрачной нанокерамики [24-29], которая рассматривается как перспективный материал для замены монокристаллов и стекол, поскольку обладает явно выраженными преимуществами перед последними. Так, технологии оптических керамик лишены основных недостатков традиционных методов выращивания монокристаллов и получения стекол, заключающихся в большой продолжительности процессов и, следовательно, сопровождающихся повышенными энергозатратами, наличии сложного технологического оборудования, необходимости очистки материалов. Для керамик характерны высокие концентрации легирующих элементов без фазового разделения, которое обычно наблюдается в монокристаллах. Еще одной привлекательной особенностью керамической технологии является возможность получения многослойных элементов, разнообразных по форме, размерам и геометрии.

АМШ имеет наиболее благоприятную с точки зрения получения прозрачной керамики кубическую кристаллическую структуру, для которой коэффициенты преломления по всем оптическим осям равны (среда является изотропной), следовательно, возможно исключить рассеяние света, вызванное эффектом двулучепреломления, которое наблюдается в анизотропных средах.

Оптическая керамика АМШ обладает сравнимыми и зачастую превосходящими монокристаллы и стекла физическими и механическими характеристиками [24,25], например, высокой термостойкостью, которая обусловлена разориентировкой отдельных зерен в ее структуре,

препятствующей и блокирующей распространение трещин по их кристаллографическим плоскостям. По своим оптическим и физико-механическим свойствам АМШ имеет сходства с лейкосапфиром и оксинитридом алюминия (ALON), которые вместе с ней являются перспективными материалами для пуленепробиваемых окон техники военного и гражданского назначения, различных сооружений, средств индивидуальной бронезащиты (СИБЗ), но обладает рядом преимуществ. По сравнению с лейкосапфиром, АМШ более технологична, шлифовка и полировка этого материала, благодаря изотропности механических свойств по всем кристаллографическим направлениям, требует гораздо меньше усилий и затрат, а изготавливаемые из нее изделия могут быть больше по размеру и иметь более сложные формы. АМШ имеет бронестойкость в 1.6 раза выше, чем у стали; она более устойчива к воздействию агрессивных сред по сравнению с силикатными стёклами, включая кварцевое, соответственно, может эксплуатироваться в жестких экстремальных условиях.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гольева, Елена Владимировна, 2017 год

Список литературы

1. Chakoumakos B. C., Abraham M. M., Boatner L. A. Crystal structure refinements of zircon-type MVO4 (M= Sc, Y, Ce, Pr, Nd, Tb, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) //Journal of Solid State Chemistry. - 1994. - Т. 109. - №. 1. - С. 197-202.

2. Baglio J. A., Gashurov G. A refinement of the crystal structure of yttrium vanadate //Acta Crystallographica Section B: Structural Crystallography and Crystal Chemistry. - 1968. - Т. 24. - №. 2. - С. 292-293.

3. Abdesselem M. et al. Multifunctional rare-earth vanadate nanoparticles: luminescent labels, oxidant sensors, and MRI contrast agents //ACS nano. -2014. - Т. 8. - №. 11. - С. 11126-11137.

4. Palilla F. C., Levine A. K., Rinkevics M. Rare earth activated phosphors based on yttrium orthovanadate and related compounds //Journal of The Electrochemical Society. - 1965. - Т. 112. - №. 8. - С. 776-779.

5. Xu Z. et al. Ln3+ (Ln= Eu, Dy, Sm, and Er) ion-doped YVO4 nano/microcrystals with multiform morphologies: hydrothermal synthesis, growing mechanism, and luminescent properties //Inorganic chemistry. -2010. - Т. 49. - №. 14. - С. 6706-6715

6. Wiglusz R. J. et al. Structural and Spectroscopic Characterization of Nd3+-Doped YVO4 Yttrium Orthovanadate Nanocrystallites //Crystal Growth & Design. - 2014. - Т. 14. - №. 11. - С. 5512-5520.

7. Li T. et al. Passively mode-locked YVO4/Nd: YVO4 composite crystal green laser with a semiconductor saturable absorber mirror //Laser Physics Letters. - 2009. - Т. 6. - №. 1. - С. 30-33.

8. Zhou Y. H., Lin J. Morphology control and luminescence properties of YVO 4: Eu phosphors prepared by spray pyrolysis //Optical Materials. - 2005. - Т. 27. - №. 8. - С. 1426-1432.

9. Grandhe B. K. et al. Enhanced red emission from YVO4: Eu3+ nano phosphors prepared by simple Co-Precipitation Method //Electronic Materials Letters. - 2011. - Т. 7. - №. 2. - С. 161-165.

10. Ray S., Banerjee A., Pramanik P. A novel rock-like nanoarchitecture of YVO4: Eu3+ phosphor: selective synthesis, characterization, and luminescence behavior //Journal of materials science. - 2010. - Т. 45. - №. 1. - С. 259-267.

11. Byrappa K., Ohachi T. Crystal growth technology. - Elsevier, 2003.

12. Рыжонков Д. И., Лёвина В. В., Дзидзигури Э. Л. Наноматериалы //М.: Бином. - 2008.

13. Kaowphong S. et al. Synthesis of nanocrystalline YVO4: Eu red emission phosphor with high fluorescence intensity by hydrothermal method using original vanadium-peroxo-citrate complex //Journal of the Ceramic Society of Japan. - 2009. - Т. 117. - №. 1363. - С. 273-276.

14. Byrappa K., Ohara S., Adschiri T. Nanoparticles synthesis using supercritical fluid technology-towards biomedical applications //Advanced Drug Delivery Reviews. - 2008. - Т. 60. - №. 3. - С. 299-327.

15. Yu M. et al. Fabrication, patterning, and optical properties of nanocrystalline YVO4: A (A= Eu3+, Dy3+, Sm3+, Er3+) phosphor films via sol- gel soft lithography //Chemistry of Materials. - 2002. - Т. 14. - №. 5. - С. 22242231.

16. Jaque D. et al. Fluorescent nano-particles for multi-photon thermal sensing //Journal of Luminescence. - 2013. - Т. 133. - С. 249-253.

17. Rocha U. et al. Nd3+ doped LaF3 nanoparticles as self-monitored photothermal agents //Applied Physics Letters. - 2014. - Т. 104. - №. 5. - С. 053703.

18. Yang H. K. et al. Synthesis and Luminescence Properties Behavior of Eu3+-doped Nanocrystalline and Bulk GdVO4 Phosphors by High-Energy Ball Milling and Solid State Reaction //Journal of nanoscience and nanotechnology. - 2011. - Т. 11. - №. 1. - С. 474-478.

19. Boyer J. C. et al. Variation of fluorescence lifetimes and Judd-Ofelt parameters between Eu3+ doped bulk and nanocrystalline cubic Lu2O3 //The

Journal of Physical Chemistry B. - 2004. - Т. 108. - №. 52. - С. 2013720143

20. Williams D. K. et al. Preparation and fluorescence spectroscopy of bulk monoclinic Eu3+: Y2O3 and comparison to Eu3+: Y2O3 nanocrystals //The Journal of Physical Chemistry B. - 1998. - Т. 102. - №. 6. - С. 916-920.

21. Бетехтин А. Г. Курс минералогии. - Гос. изд-во геол. лит-ры, 1951.

22. Ropp R. C. Encyclopedia of the alkaline earth compounds. - Newnes, 2012.

23. Sickafus K. E., Wills J. M., Grimes N. W. Structure of spinel //Journal of the American Ceramic Society. - 1999. - Т. 82. - №. 12. - С. 3279-3292.

24. Kim W. et al. Overview of transparent optical ceramics for high-energy lasers at NRL // Applied optics. - 2015. - Т. 54. - №. 31. - С. F210-F221.

25. Krell A., Klimke J., Hutzler T. Transparent compact ceramics: inherent physical issues //Optical Materials. - 2009. - Т. 31. - №. 8. - С. 1144-1150.

26. Lu T. C. et al. Preparation and characterization of transparent nanocrystalline ceramics //Key Engineering Materials. - 2008. - Т. 368. - С. 402-406.

27. Zou Y. et al. Nanosintering mechanism of MgAl 2 O 4 transparent ceramics under high pressure //Materials Chemistry and Physics. - 2010. - Т. 123. -№. 2. - С. 529-533.

28. Zhang J. et al. Related mechanism of transparency in MgAl2O4 nano-ceramics prepared by sintering under high pressure and low temperature //Journal of Physics D: Applied Physics. - 2009. - Т. 42. - №. 5. - С. 052002.

29. Qi J. Q. et al. Preparation of MgAl2O4 transparent nano-ceramics and their light transmission properties //Key Engineering Materials. - Trans Tech Publications, 2007. - Т. 336. - С. 2296-2299.

30. Schramm W. Ceramic Bull., V 60, N 11, 1981, р. 1194-1195.

31. Gatti A. Development of a process for producing transparent spinel bodies. Final Report. Contract N00019-69-C-0133, General Electric Co., Philadelphia Penn, 1969.

32. Cox J. A. et al. Comparative study of advanced IR transmissive materials //30th Annual Technical Symposium. - International Society for Optics and Photonics, 1986. - С. 49-63.

33. Bergez P. Fabrication procedure of high performance MgAl2O4 parts especially parts transparent in VIS and IR. European Patent 0334760B1, May 1993.

34. Hing P. Fabrication of translucent magnesium aluminate spinel and its compatibility in sodium vapour //Journal of Materials Science. - 1976. - Т. 11. - №. 10. - С. 1919-1926.

35. Esposito L., Piancastelli A., Martelli S. Production and characterization of transparent MgAl 2 O 4 prepared by hot pressing //Journal of the European Ceramic Society. - 2013. - Т. 33. - №. 4. - С. 737-747.

36. Ting C. J., Lu H. Y. Hot-pressing of magnesium aluminate spinel—I. Kinetics and densification mechanism //Acta materialia. - 1999. - Т. 47. - №. 3. - С. 817-830.

37. Tsukuma K. Transparent MgAl2O4 spinel ceramics produced by HIP post-sintering //Journal of the Ceramic Society of Japan. - 2006. - Т. 114. - №. 1334. - С. 802-806.

38. Yanagida K. et al. Low-Temperature Synthesis of MgAl2O4 by Capsule HIP Using Hydroxides as Starting Materials //Key Engineering Materials. - Trans Tech Publications, 2014. - Т. 617. - С. 217-220.

39. Хасанов О. Л. и др. Механизмы ультразвукового прессования керамических нанопорошков //Перспективные материалы. - 1999. - Т. 1000. - С. 3.

40. Wang C., Zhao Z. Transparent MgAl 2 O 4 ceramic produced by spark plasma sintering //Scripta Materialia. - 2009. - Т. 61. - №. 2. - С. 193-196.

41. Morita K. et al. Spark-Plasma-Sintering Condition Optimization for Producing Transparent MgAl2O4 Spinel Polycrystal //Journal of the American Ceramic Society. - 2009. - Т. 92. - №. 6. - С. 1208-1216.

42. Goldstein A., Goldenberg A., Hefetz M. Transparent polycrystalline MgAl2O4 spinel with submicron grains, by low temperature sintering //Journal of the Ceramic Society of Japan. - 2009. - Т. 117. - №. 1371. - С. 1281-1283..

43. Li F. H. et al. Development of transparent MgAl2O4 spinel ceramics //Key Engineering Materials. - Trans Tech Publications, 2010. - Т. 434. - С. 649652.

44. Ganesh I. et al. Gelcasting of magnesium aluminate spinel powder //Journal of the American Ceramic Society. - 2009. - Т. 92. - №. 2. - С. 350-357.

45. Еханин С. Г., Смирнов Г. В. Х 24 Методы компактирования и консолидации наноструктурных материалов и изделий/ОЛ Хасанов, ЭС Двилис, ЗГ Бик-баева-Томск: Изд-во Томского политехнического университе-та, 2008.-212 с. - 2008.

46. Groza J. R., Dowding R. J. Nanoparticulate materials densification //Nanostructured materials. - 1996. - Т. 7. - №. 7. - С. 749-768.

47. Wollmershauser J. A. et al. An extended hardness limit in bulk nanoceramics //Acta Materialia. - 2014. - Т. 69. - С. 9-16.

48. Rubat du Merac M. et al. Fifty years of research and development coming to fruition; unraveling the complex interactions during processing of transparent magnesium aluminate (MgAl2O4) spinel //Journal of the American Ceramic Society. - 2013. - Т. 96. - №. 11. - С. 3341-3365.

49. Патент РФ № 2015151531, 01.12.2015. Поликристаллический синтетический ювелирный материал (варианты) и способ его получения // Патент России № 2613520. 2017. Бюл. № 8. /Михайлов М.Д., Гольева Е.В., Мамонова Д.В.

50. Omkaram I., Rao B. V., Buddhudu S. Photoluminescence properties of Eu 3+: MgAl 2 O 4 powder phosphor //Journal of alloys and compounds. - 2009. -Т. 474. - №. 1. - С. 565-568.

51. Wiglusz R. J. et al. Hydrothermal preparation and photoluminescent properties of MgAl 2 O 4: Eu 3+ spinel nanocrystals //Journal of Luminescence. - 2010. - Т. 130. - №. 3. - С. 434-441.

52. Kolesnikov I.E. et al. Structural and luminescence properties of MgAl2O4: Eu3+ nanopowders //Journal of Alloys and Compounds. - 2016. - Т. 654. -С. 32-38.

53. Terraschke H., Wickleder C. UV, Blue, Green, Yellow, Red, and Small: Newest Developments on Eu2+-Doped Nanophosphors //Chemical reviews. -2015. - Т. 115. - №. 20. - С. 11352-11378.

54. Tian Y. et al. Luminescent properties of Y2 (MoO4) 3: Eu3+ red phosphors with flowerlike shape prepared via coprecipitation method //The Journal of Physical Chemistry C. - 2009. - Т. 113. - №. 24. - С. 10767-10772.

55. Пржевуский А.К. Оптическое материаловедение: Моделирование оптических материалов и процессов Учебное пособие. - СПб: СПбГУ ИТМО., 2008. С. 125.

56. Hanninen P., Harma H. (ed.). Lanthanide luminescence: photophysical, analytical and biological aspects. - Springer Science & Business Media, 2011. - Т. 7.

57. Huignard A. et al. Synthesis and characterizations of YVO4: Eu colloids //Chemistry of materials. - 2002. - Т. 14. - №. 5. - С. 2264-2269.

58. Ray S., Banerjee A., Pramanik P. Shape controlled synthesis, characterization and photoluminescence properties of YVO 4: Dy 3+/Eu 3+ phosphors //Materials Science and Engineering: B. - 2009. - Т. 156. - №. 1. - С. 10-17.

59. Знаменский Н., Малюкин Ю. Спектры и динамика оптических переходов редкоземельных ионов в кристаллах. - Litres, 2017.

60. Свиридов Д. Т., Свиридова Р. К., Смирнов Ю. Ф. Оптические спектры ионов переходных металлов в кристаллах. - Наука, 1976.

61. Горячев Б. В., Могильницкий С. Б. Влияние оптических размеров дисперсной среды на выход люминесценции //Известия Томского политехнического университета. - 2005. - Т. 308. - №. 5.

62. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М.: Физматлит, 2009.

63. Феофилов С. П. Спектроскопия диэлектрических нанокристаллов, активированных ионами редкоземельных и переходных металлов //Физика твердого тела. - 2002. - Т. 44. - №. 8.; Гусев А.И. Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства, Екатеринбург, 1998. С. 198.

64. Krebs J. K. et al. Non-radiative relaxation of Yb 3+ in highly porous y-Al 2 O 3 //Journal of luminescence. - 1999. - Т. 83. - С. 209-213.

65. Meltzer R. S. et al. Dependence of fluorescence lifetimes of Y 2 O 3: E u 3+ nanoparticles on the surrounding medium //Physical Review B. - 1999. - Т. 60. - №. 20. - С. R14012.

66. Henderson B. GF Imbusch Optical Spectroscopy of Inorganic Solids, Clarendon. - 1989.

67. Huignard A. et al. Emission processes in YVO4: Eu nanoparticles //The Journal of Physical Chemistry B. - 2003. - Т. 107. - №. 28. - С. 6754-6759.

68. Колесников И.Е. Исследование люминесцентных свойств оксидных нанокристаллических порошков, легированных ионами европия : дис. ... канд. ф.-м. наук. - СПб, 2015.

69. Luo A. et al. Photoluminescence of europium-doped and europium/strontium-codoped sol-gel-prepared yttrium vanadate nanoparticles //Materials Science in Semiconductor Processing. - 2014. - Т. 23. - С. 20-26.

70. Georgescu S. et al. Effects of particle size on the luminescence of YVO4: Eu nanocrystals //Rom. Rep. Phys. - 2008. - Т. 60. - С. 947-955.

71. Zhou Y. H. et al. Morphology control and luminescence properties of YVO4: Eu phosphors prepared by spray pyrolysis //Opt.Mater. (Amst). - 2005. - Т. 27. - №. 8. - С. 1426-1432.

72. Riwotzki K., Haase M. Colloidal YVO4: Eu and YP0. 95V0. 05O4: Eu nanoparticles: luminescence and energy transfer processes //The Journal of Physical Chemistry B. - 2001. - Т. 105. - №. 51. - С. 12709-12713.

73. Singh V., Haque M., Kim D. K. Investigation of a new red-emitting, Eu 3+-activated MgAl 2 O 4 phosphor //Bulletin of the Korean Chemical Society. -2007. - T. 28. - №. 12. - C. 2477-2480.

74. Wiglusz R. J. et al. Comparative studies on structural and luminescent properties of Eu 3+: MgAl 2 O 4 and Eu 3+/Na+: MgAl 2 O 4 nanopowders and nanoceramics //Optical Materials. - 2012. - T. 35. - №. 2. - C. 130-135.

75. Wiglusz R. J. et al. Preparation and spectroscopy characterization of Eu: MgAl2O4 nanopowder prepared by modified Pechini method //Journal of nanoscience and nanotechnology. - 2009. - T. 9. - №. 10. - C. 5803-5810.

76. Beketov I. V. et al. Synthesis and luminescent properties of MgAl 2 O 4: Eu nanopowders //Journal of Alloys and Compounds. - 2014. - T. 586. - C. S472-S475.

77. Yoon S. J., Hakeem D. A., Park K. Synthesis and photoluminescence properties of MgAl 2 O 4: Eu 3+ phosphors //Ceramics International. - 2016. - T. 42. - №. 1. - C. 1261-1266.

78. Guan W., Li J., Wang X. Luminescence properties of Eu3+-doped MgAl2O4 nanopowders synthesized by micro-emulsion method //physica status solidi (a). - 2014. - T. 211. - №. 8. - C. 1778-1781.

79. Gupta S. K. et al. Why host to dopant energy transfer is absent in the MgAl 2 O 4: Eu 3+ spinel? And exploring Eu 3+ site distribution and local symmetry through its photoluminescence: interplay of experiment and theory //RSC Advances. - 2016. - T. 6. - №. 49. - C. 42923-42932.

80. Notzold D. et al. Structure and optical properties under VUV/UV excitation of Eu2+ doped Alkaline Earth Aluminate Phosphors //Physica status solidi (a). - 2006. - T. 203. - №. 5. - C. 919-929.

81. Peng M., Hong G. Reduction from Eu 3+ to Eu 2+ in BaAl 2 O 4: Eu phosphor prepared in an oxidizing atmosphere and luminescent properties of BaAl 2 O 4: Eu //Journal of Luminescence. - 2007. - T. 127. - №. 2. - C. 735-740.

82. Гаврилова Л. Я. Методы синтеза и исследование перспективных материалов. - 2008.

83. Сироткин О.С. Основы инновационного материаловедения //СЕДЬМОЙ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ ШКОЛЫ «НАУКА И ИННОВАЦИИ—2012» ISS «SI-2012». - 2012. - Т. 23. - С. 126.

84. Елисеев А. А., Лукашин А. В. Функциональные наноматериалы //М.: ФИЗМАТЛИТ. - 2010. - Т. 456.

85. Михайлов М. Д. Химические методы получения наночастиц и наноматериалов: учеб. пособие.-СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2012.257 с. - ISBN 978-5-7422-3875-1.

86. Беляков А. В. Методы получения неорганических неметаллических наночастиц //М.: РХТУ им. ДИ Менделеева. - 2003.

87. Li J. G. et al. Synthesis of Mg-Al spinel powder via precipitation using ammonium bicarbonate as the precipitant //Journal of the European Ceramic Society. - 2001. - Т. 21. - №. 2. - С. 139-148.

88. Saelee A. et al. Synthesis and Sintering of Magnesium Aluminate Spinel Nanopowders Prepared by Precipitation Method using Ammonium Hydrogen Carbonate as a Precipitant //Key Engineering Materials. - Trans Tech Publications, 2016. - Т. 690. - С. 224-229.

89. Arbit, E. A.; Serebrennikov, V. V. Russ. J. Inorg. Chem. 1965, 10 (2), 220

90. Popov V. I. Kh. S. Bagdasarov //IV Mokhosoeva and MV Mokhosoev: Soy. Phys. Crystallogr. - 1969. - Т. 13. - С. 974.

91. TOUBOUL M., POPOT A. Preparation and Characterization of New Orthovanadates RVO4 (R: In, Fe, Cr, Al, Nd, Y) //Chemischer Informationsdienst. - 1986. - Т. 17. - №. 21.

92. Ropp R. C., Carroll B. Precipitation of rare earth vanadates from aqueous solution //Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. - 1977. - Т. 39. - №. 8. - С. 1303-1307.

93. Huignard A., Gacoin T., Boilot J. P. Synthesis and luminescence properties of colloidal YVO4: Eu phosphors //Chemistry of materials. - 2000. - Т. 12. -№. 4. - С. 1090-1094.

94. Шилова О. А., Кручинина И. Ю. Золь-гель технология микро-и наночастиц и нанокомпозитов. - 2012.

95. Кудрявцев П. Г., Фиговский О. Л. Нанокомпозитные органоминеральные гибридные материалы //Инженерный вестник Дона. - 2014. - Т. 29. - №. 2.

96. Method of preparing lead and alkaline earth titanates and niobates and coating method using the same to form a capacitor : пат. 3330697 США. - 1967.

97. Михайлов М. Д. Современные проблемы материаловедения. Нанокомпозитные материалы: учеб. пособие.-СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010.-208 с. - ISBN 978-5-7422-3024-3.

98. Lee P. Y. et al. Synthesis and characterization of nanocrystalline MgAl 2 O 4 spinel by polymerized complex method //Journal of Nanoparticle Research. -2006. - Т. 8. - №. 6. - С. 911-917.

99. Патент РФ № 2014116226/03, 22.04.2014. Способ получения прозрачной алюмомагниевой шпинели // Патент России № 2589137. 2016. Бюл. № 1. /Гарибин Е.А., Гусев П.Е., Демиденко А.А. [и др.].

100. Патент РФ № 2011153080/04, 27.12.2011. Способ получения двойного изопропилата магния-алюминия // Патент России № 2471763. 2013. Бюл. № 1. /Гаврищук Е.М., Дроботенко В.В.

101. Андреева В. Д. Специальные методы рентгенографии и электронно-микроскопического исследования материалов //Издательство политехнического университета. - 2008.

102. Kolesnikov I. E. et al. Eu 3+ concentration effect on luminescence properties of YAG: Eu 3+ nanoparticles //Optical Materials. - 2014. - Т. 37. - С. 306310.

103. Golyeva E. V. et al. Effect of synthesis conditions and surrounding medium on luminescence properties of YVO 4: Eu 3+ nanopowders //Journal of Rare Earths. - 2015. - Т. 33. - №. 2. - С. 129-134.

104. Strek W. et al. Emission properties of nanostructured Eu 3+ doped zinc aluminate spinels //Journal of alloys and compounds. - 2000. - Т. 300. - С. 456-458.

105. Толстикова Д. В. и др. Синтез и исследование нанокристаллических порошков для оптической керамики из алюмомагниевой шпинели //Оптический журнал. - 2014. - Т. 81. - №. 12. - С. 69-73. (Tolstikova D. V. et al. Synthesis and study of nanocrystalline powders for an optical ceramic composed of magnesium aluminate spinel //Journal of Optical Technology. - 2014. - Т. 81. - №. 12. - С. 754-757.).

106. Гольева Е. В. и др. Влияние условий синтеза и структуры исходных нанокристаллических порошков на оптические свойства прозрачной керамики MgAl2O4 //Оптический журнал. - 2016. - Т. 83. - №. 2. - С. 67-72. (Gol'eva E. V. et al. How the synthesis conditions and structure of the starting nanocrystalline powders affect the optical properties of transparent ceramic MgAl 2 O 4 //Journal of Optical Technology. - 2016. - Т. 83. - №. 2. - С. 127-131.).

107. Yang H. K. et al. Improved luminescent behavior of YVO 4: Eu 3+ ceramic phosphors by Li contents //Solid State Sciences. - 2010. - Т. 12. - №. 8. - С. 1445-1448.

108. Sun L. et al. Luminescent properties of Li+ doped nanosized Y 2 O 3: Eu //Solid State Communications. - 2001. - Т. 119. - №. 6. - С. 393-396.