Nadir toprak elementleri ile katkılandırılmış seramik fosforların sentezlenmesi ve karakterizasyonu

Bu çalışmada, bölümümüzde ilk defa seramik fosfor malzemelerin başarı ile sentezlenmesi gerçekleştirilerek, lüminesans ve kristal yapı karakterizasyonları yapılmıştır. Çalışmada, katkılandırılmamış ve Er, Eu, Dy ve Sm gibi nadir toprak elementlerinin iyonları ile katkılandırılmış stronsiyum alüminat (SrAl2O4) fosforları sentezlenmiştir. Katıhal reaksiyonu tekniği kullanılarak gerçekleştirilen sentezleme ardından NTE ile katkılandırılmış seramik yapıdaki SrAl2O4 fosforunun, X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskopisi (SEM), Raman saçılması, optik soğurma, uyartım ve yayınlama (PL) spektroskopisi ve termal uyartımlı lüminesans (TSL) özellikleri araştırılmıştır. Örneklerin X-ışını kırınım desenlerinin incelenmesiyle, kristal içerisindeki baskın fazın, tipik monoklinik yapıda SrAl2O4 bileşenine ait olduğunu ve katkıların varlığının SrAl2O4 un temel kristal yapısına bir etkisinin olmadığı görülmektedir. SEM görüntülerinde Eu ve Er iyonları ile katkılandırılmış SrAl2O4 örneklerin kristal yapıları görülmüş ve literatürde başka metotlar ile sentezlenmiş örneklere göre daha büyük taneciklerden oluştuğu tespit edilmiştir. Er katkılı örnek SrAl2O4 ilk defa bu çalışmada sentezlenmiş ve Er3+ iyonuna ait soğurma pikleri başarıyla tanımlanmıştır. Eu katkılı SrAl2O4 maksimum PL şiddeti spektrumun turuncu-kırmızı bölgesine karşılık gelen 620 nm de şiddetli bir pik olarak görülmüştür. Sentezlenen örnekte bor konsantrasyonun artışının, örneğin PL şiddetini arttırdığı yine PL verileri ile tespit edilmiştir. Sentezlenen tüm örneklerin ß kaynağı ve UV ışığa maruz bırakıldıktan sonra alınan TSL ölçümlerinde, parıldama eğrisinin biçiminin ve şiddetinin her katkıya göre değiştiği gözlenmiştir. PL şiddeti Eu iyonu ile katkılandırılmış örneğe göre daha düşük olan Dy katkılı örnek, termolüminesans öçümlerinde hem ß hem de UV uyartıma karşı oldukça şiddetli bir TSL sinyali vermiştir.