Ученые ФИЦ «Институт катализа СО РАН» создали красные нанолюминофоры с рекордным квантовым выходом. Полученные материалы можно использовать в биотехнологиях и электронике.
Как рассказали в пресс-службе Института катализа СО РАН, ученые с помощью метода лазерного испарения синтезировали люминесцентные наноматериалы — красные оксидные нанолюминофоры. Им удалось достичь рекордного квантового выхода в этих соединениях — выше 60%, а значит, источники на их основе будут энергоэффективными и яркими, сообщили в научном институте. Полученные материалы уже могут использоваться в биотехнологиях и электронике.
Нанолюминофор — это наноразмерное вещество, которое преобразовывает поглощаемую энергию в световое излучение в какой-либо области видимого спектра. Красные нанолюминофоры востребованы на рынке, так как позволяют получать источники теплого белого света.
По информации ученых, в ряде приложений красное свечение нужно само по себе: для создания оптических меток в биовизуализации, в новейших дисплеях для повышения пространственного разрешения, для термолюминесцентных датчиков. Чем меньше размер светящихся наночастиц, тем они эффективнее, но одновременно с этим падает показатель квантового выхода, который отвечает за энергоэффективность и яркость источников на основе нанолюминофоров.
Существующие на рынке люминофоры изготавливаются на основе кубической фазы оксида иттрия. Ее достаточно легко получить химическими методами, но у нее невысокий квантовый выход, а красный свет недостаточно красный. У оксида иттрия есть другая фаза, моноклинная, которая имеет совершенно иную кристаллическую структуру и которую химическими методами получить нельзя. Мы смогли синтезировать ее физическим методом — методом лазерного испарения. Мы увидели, что ее люминисцентные характеристики лучше, чем у кубической фазы. Добавив ионы европия, мы смогли получить рекордный квантовый выход для таких соединений — 61%, и более красный свет, — объяснил автор исследования, научный сотрудник отдела гетерогенного катализа ИК СО РАН, к.ф.-м.н. Антон Костюков.
По словам Костюкова, соединение уже готово для применения в биотехнологических или электронных приложениях — необходимо только масштабировать объемы производства нанолюминофора.