Caractérisation structurale et de photoluminescence des nanopoudres YPO4 synthétisées par la voie sol-gel dopées aux ions Pr3+

III.4.2.2 Transitions intraconfigurationnelles 4f2--4f2

a. Spectre d'excitation

Les spectres d'excitation des nanopoudres ont été enregistrés pour une longueur d'onde d'émission ?????? = 588???? à la température ambiante, figure III.16. Trois pics d'absorption sont observés sur tous les spectres d'excitation obtenus des nanopoudres recuites à T= 500, 300, 900, 1050°C qui sont attribués aux transitions intraconfigurationnelles 4f² ? 4f² .

^{400 440 480 520 560}

? ^(nm)

³⁰⁰⁰

⁷⁵⁰⁰

⁶⁰⁰⁰

⁴⁵⁰⁰

¹⁵⁰⁰

⁰

^?Em=588nm

^3H4----3P2

^3H4----3P1

^3H4----3P0

^{T300 T500 T700 T900 T1050}

Figure III.17. Spectres d'excitation des nanopoudres YPO4: Pr³⁺ (0.1 %. at) calcinées à différentes températures sous émission Vis

b. Spectre d'émission

Les spectres d'émission ont été enregistrés sous excitation sélective au niveau 3P2 (?????? = 449????), une seule bande d'émission attribuée au la transition intraconfigurationnelle ¹D2?³H4 dans la région visible (émission rouge) a été observée (figure III.17), l'intensité de cette transition augmente avec la température de recuit cela est due à l'amélioration de la qualité cristalline du matériau (élimination des défauts et les différentes impuretés) et l'augmentation de la taille des cristallites [17,18].

Physique des matériaux 63

Chapitre III Caractérisation structurale et spectroscopie de photoluminescence des nanopoudres YPO4 :Pr^3+

^{400 450 500 550 600 650 700}

? ^?nm)

³⁰⁰⁰

⁷⁵⁰⁰

⁶⁰⁰⁰

⁴⁵⁰⁰

¹⁵⁰⁰

⁰

^?Ex=449nm

^{T300 T500 T700 T900 T1050}

^1D2---->3H4

Figure III.18. Spectres d'émission des nanopoudres YPO4: Pr³⁺ (0.1 %.at) calcinées à différentes températures sous excitation Vis

Physique des matériaux 64

Références bibliographies

Références bibliographies

[1] Seminko, V. V., Malyukin, Y. V., & Masalov, A. A. (2012). Spectroscopically detected segregation of Pr³⁺ ions in Y2SiO5 nanocrystals. In Proceedings of the international conference nanomaterials: applications and properties (No. 1, no. 4, pp. 04RES04-04RES04).

[2] Du, G., Guo, W., Al-zyadi, J. M. K., Han, Y., Liu, P., & Liu, Z. (2013). Effect of Ce 3+ dopant ions on the shape and luminescence of YPO4: Eu³⁺ and YPO4:Tb³⁺ nanocrystals. Journal of nanoparticle research, 15(5), 1-8.

[3] Houtong Chen, Rui Lian, Min Yin, Liren Lou, Weiping Zhang, Shangda Xia, Jean-Claude Krupa, Luminescence concentration quenching of ¹D2 state in YPO4:Pr³⁺, J. Phys.: Condense. Matter 13 (2001)

[4] B. Kahouadji , L. Guerbous , A. Boukerika , Slobodan D. Dolic , Dragana J. Jovanovic , Miroslav D. Dramicanin, Sol gel synthesis and pH effect on the luminescent and structural properties of YPO4: Pr³⁺ nanophosphors, Optical Materials 70 (2017) 138-143.

[5] F.T.You, S. H. Huang, C. X. Meng, D.W.Wang, J. H .Xu, Y. Huang, 4f5d configuration and photon cascade emission of Pr³⁺ in solids, ), Journal of Luminescence 122-123 (2007).

[6] T. J. Hustel, P. Huppertz, W. Mayr, D.U. Wiechert, Temperature-dependent spectra of YPO4: Me (Me :Ce; Pr, Nd, Bi), Journal of Luminescence 106 (2004) 225-233.

[7] Zhang, Q. Y., & Huang, X. Y. (2010). Recent progress in quantum cutting phosphors. «Progress in materials Science», 55(5), 353-427.

[8] Chen, H., Lian, R., Yin, M., Lou, L., Zhang, W., Xia, S., & Krupa, J. C. (2001). Luminescence concentration quenching of ¹D2 state in YPO4: Pr3+. Journal of Physics: Condensed Matter, 13(5), 1151.

[9] H. Chen, R. Lian, M Yin, L. Lou, W. Zhang, Luminescence concentration quenching of ¹D2 state inYPO4:Pr³⁺, J. Phys.: Condens. Matter 13 (2001) 1151-1158.

[10] A. K. Parchur, A. I. Prasad, S. B. Rai, R. Tewari, R. K. Sahu, G. S. Okram, R. A. Singh , R. S. Ningthoujam, , AIP Advances. 2 (2012) 032119.

[11]SEMINKO, V. V., MAKSIMCHUK, P. O., KONONETS, N. V., et al. Spectroscopically detected segregation of Pr³+ ions in YPO₄: Pr³+ nanocrystals. Functional materials, 2012.

[12] J. Yang, L. Luo, Z. Chen, X. Chen, X. Tang, Tb-doped YPO4 phosphors: polyacrylamide Gel synthesis and optical properties, J. Alloy. Comp. 689 (2016)

[13] Al-Assiri, M. S., et al. "Optical properties of annealed ZnO thin films fabricated by pulsed laser deposition." Silicon 7.4 (2015): 393-400.

Références bibliographies

[14] K. Jackson, A defect model for ion-induced crystallization and amorphization, J. Mater. Res. 3 (1988) 1218-1226.

[15] Abdul Kareem Parchur, Amresh Ishawar Prasad, Shyam Bahadur Rai, Raghvendra Tewari, Ranjan Kumar Sahu, Observation of intermediate bands in Eu³⁺ doped YPO4 host: Li⁺ ion effect and blue to pink light emitter, AIP ADVANCES 2, 032119 (2012).

[16] Devi, Heikham Farida, and Thiyam David Singh. "Comparison on effect of EDTA and citrate mediated on luminescence property of Eu³⁺ doped YPO4 nanoparticles." Perspectives in Science 8 (2016): 267-269.

[17] Di, Weihua et al. "Effet de OH-sur l'efficacité luminescente et la durée de vie de l'orthophosphate d'yttrium dopé au Tb³⁺ synthétisé par précipitation en solution." The Journal of Physical Chemistry B 109.27 (2005): 13154-13158.

[18] Lamiri, L., Guerbous, L., Samah, M., Boukerika, A., & Ouhenia, S. Structural, morphological and steady state photoluminescence spectroscopy studies of red Eu³⁺-doped Y2O3 nanophosphors prepared by the sol-gel method. Luminescence, (2015)30(8), 1336-1343.

[19] L. Guerbous and A. Boukerika, Nanomaterial Host Bands Effect on the Photoluminescence Properties of Ce-Doped YAG Nanophosphor Synthesized by Sol-Gel Method, Journal of Nanomaterials. 2015 (2015), Article ID 617130.

[20] Srivastava, A. M. "Aspects of Pr³⁺ luminescence in solids." Journal of Luminescence 169 (2016): 445-449.