Eu 3+ 이온이 첨가된 바나듐산염의 형광특성 연구

• Published in: 한국방사선학회 논문지 Vol. 13; no. 3; pp. 445 - 451
• Main Authors: 강연희, Yeonhee Kang, 윤창용, Changyong Yoon
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국방사선학회 30.06.2019
• Subjects: Energy transfer; Luminescence; Vanadate; 바나데이트; 에너지 전이; 형광
• ISSN: 1976-0620

형광체 내 모체로 사용될 때 활성 이온 주위에 분포하여 형광 특성에 많은 영향을 미치는 알칼리 토금속인 Ba 2+ 이온을 기반으로 하는 바나데이트 화합물인 Ba 2 GdV 3 O 11 에 희토류 이온 Eu 3+ 를 첨가하여 형광 강도 및 형광 수명을 연구하였다. 고상법을 이용하여 Ba 2 GdV 3 O 11 :Eu 3+ 형광체를 합성하였으며 X선 회절 분석을 통하여 형광체의 결정성을 확인하였다. Ba 2 GdV 3 O 11 :Eu 3+ 형광체의 형광특성은 광학 및 레이저를 이용하여 측정하였다. Ba 2 GdV 3 O 11 :Eu 3+ 형광체의 에너지 전이와 확산은 Eu 3+ 의 농도에 크게 의존한다. Eu 3+ 의 농도가 낮을 때 CT 밴드로의 강한 형광을 보이나 Eu 3+ 의 농도가 높아질수록 4f - 4f 전이에 의한 형광이 강하게 나타난다. Eu3+ 이온의 농도 증가로 인해 이온 간의 에너지가 확산되어 형광의 수명시간은 감소하였다. 에너지 전이는 낮은 Eu 3+ 농도에서 두 Eu 3+ 이온 사이에서 발생하며 에너지 확산은 높은 Eu 3+ 농도에서 크게 발생한다. The fluorescence intensity and fluorescence lifetime of Ba 2 GdV 3 O11, a vanadate compound based on Ba 2+ ion, were investigated by adding Eu 3+ as a rare earth ion which is an alkaline earth metal, which is distributed around active ions and has a large influence on fluorescent properties when used as a host in a phosphor. Ba 2 GdV 3 O 11 :Eu 3+ phosphor was synthesized by solid state method and the crystallinity of the phosphor was confirmed by X - ray diffraction analysis. The fluorescence properties of the Ba 2 GdV 3 O 11 :Eu 3+ phosphor were measured using optical and laser. The energy transfer and diffusion of the Ba 2 GdV 3 O 11 :Eu 3+ phosphor are highly dependent on the concentration of Eu 3+ . When the concentration of Eu 3+ is low, it shows strong fluorescence to the CT band. However, as the concentration of Eu 3+ increases, the fluorescence due to 4f - 4f transition is strong. The concentration of Eu 3+ ion increased and the energy between ions was diffused, and the lifetime of fluorescence decreased. Energy transfer occurs between two Eu 3+ ions at low Eu 3+ concentration and energy diffusion occurs at high Eu 3+ concentration.