РУС ENG
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Российская Академия Наук

Коллективу ученых удалось создать на основе иттербия источник инфракрасного излучения рекордной интенсивности

14 октября 2021 г.

Специалистам Физического института имени П. Н. Лебедева в сотрудничестве с учеными Московского государственного технического университета имени Н. Э. Баумана, Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова, Института органической химии имени Н. Д. Зелинского и Института общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова удалось синтезировать новые материалы на основе редкоземельного метала иттербия.

Полученные материалы способны с рекордной эффективностью испускать инфракрасный свет в ответ на облучение ультрафиолетом или под действием электрического тока. Результаты исследований группы ученых опубликованы в журнале Dyes and Pigments.

Иттербий является одним из самых используемых элементов в качестве активного компонента материалов для лазеров, оптических волокон для линий связи и других устройств. Это обусловлено тем, что иттербий является редкоземельным элементом, соединения которого в ответ на облучение ультрафиолетом фотолюминесцируют в ближней инфракрасной области. Но стоит отметить, что ионы иттербия (Yb3+) из-за особенностей строения плохо поглощают ультрафиолет, делая материалы на их основе слабоэффективными.

В качестве решения этой проблемы ученые предложили поместить ион иттербия в «оболочку» из специально подобранных органических молекул, содержащих, в том числе, фрагменты нафталина и атомы фтора. В результате, фрагменты нафталина интенсивно поглощают ультрафиолет, а атомы фтора служат изолятором. Это позволяет передаваемой на ион иттербия энергии не рассеиваться.

Полученный материал оказался способен к фотолюминесценции с рекордным для аналогичных веществ значением эффективности — 3,2 %. При этом, возможность свечения материала под воздействием электрического тока значительно расширяет область его применения.

По словам руководителя проекта, доктора химических наук, ведущего научного сотрудника Физического института имени П. Н. Лебедева РАН Ильи Тайдакова, новые материалы уникальны тем, что они совместимы с любой из современных технологий изготовления органических светодиодов.

В составе группы ученых, проводивших анализ исследований, приняла участие старший научный сотрудник Института органической химии им. Н.Д. Зелинского Российской Академии наук, кандидат химических наук Людмила Михальченко.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ).

Прочесть статью можно по ссылке