Учёные создали новые красные люминофоры для светодиодов
Российские химики разработали неорганические соединения, которые могут использоваться в осветительных устройствах.
Перспективные соединения
Учёные из Санкт-Петербурга синтезировали новый тип неорганических люминофоров — материалов, способных преобразовывать поглощённую энергию в свет. В основе разработки лежат соединения бората висмута, стронция и европия. Эти вещества излучают свет в красном диапазоне, что делает их перспективными для применения в светодиодных лампах. Данное исследование было опубликовано на официальном сайте Десятилетия науки и технологий в России.
Преимущества неорганических люминофоров
Неорганические люминофоры широко применяются в светодиодных лампах, которые обладают рядом преимуществ перед традиционными лампами накаливания:
- Экономичность: потребляют меньше энергии.
- Долговечность: служат значительно дольше.
- Компактность: имеют меньшие размеры.
- Яркость: обеспечивают более интенсивное свечение.
- Теплоотдача: практически не нагреваются.
Для коммерческого использования люминофоры должны соответствовать ряду требований: быть устойчивыми к химическим веществам и перепадам температур, обладать высокой светоотдачей и долговечностью, а также быть простыми в производстве.
Технология синтеза
Российские химики синтезировали соединения, изменяя соотношение атомов висмута и европия. Для этого использовались порошки карбоната стронция, борной кислоты и оксидов висмута и европия, которые спекались при температурах от 650 до 900 °С. В ходе процесса происходила реакция диффузии, приводящая к взаимопроникновению частиц веществ.
Оптические свойства и перспективы
Исследования показали, что наиболее интенсивное свечение демонстрирует соединение, в котором количество атомов висмута в три раза превышает количество атомов европия. Увеличение доли ионов европия снижает эффективность излучения из-за изменений в кристаллической структуре.
«Полученные люминофоры являются перспективными кандидатами для использования в светодиодных лампах, так как их свойства схожи с коммерческими стандартами», — отметил руководитель проекта, доктор геолого-минералогических наук, профессор СПбГУ Станислав Филатов.