무용기 용융법을 활용한 La₂O₃-Al₂O₃ 및 Y₂O₃-Al₂O₃ 이성분계 알루미네이트 유리의 양이온 이온크기가 광발광 특성에 미치는 영향
Influence of ionic size of modifier cations on photoluminescence property in La₂O₃-Al₂O₃ and Y₂O₃-Al₂O₃ binary aluminate glasses
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참고문헌
초록
본 연구에서는 containerless processing 법을 활용하여 Eu2O3 와 Er2O3 가 도핑된 La2O3-Al2O3 및 Y2O3-Al2O3 계 유리를 성공적으로 제조하였으며, 합성된 유리 조성에 따른 발광 특성을 확인하였다. Eu2O3-La2O3-Al2O3 계와 Eu2O3-Y2O3-Al2O3 계 유리들의 Eu2O3 함량에 따른 PL intensity를 확인한 결과, 두 조성 모두에서 Eu2O3의 농도가 1mol%일 때 최고 발광 강도를 보였고 그 이상인 1.5mol% 및 2mol%에서는 발광 강도가 감소하는 것을 볼 수 있다. 또한 Eu2O3-La2O3-Al2O3 계와 Eu2O3-Y2O3-Al2O3 계 유리들의 Er2O3 함량에 따른 PL intensity의 결과에서 이온 반경의 차이 (La³⁺: 1.032 Å, Eu³⁺: 0.947 Å)로 Er2O3-La2O3-Al2O3 유리에 비해 Er2O3-Y2O3-Al2O3의 유리가 낮은 농도소광현상을 보였다.
Abstract
Eu2O3 and Er2O3 doped La₂O₃–Al₂O₃ and Y₂O₃–Al₂O₃ glass systems were successfully synthesized by containerless processing. Photoluminescence (PL) analysis revealed that Eu₂O₃-doped glasses exhibited the highest emission intensity at 1 mol%, with a decrease at higher concentrations (1.5 mol% and 2 mol%) due to concentration quenching. Similarly, Er₂O₃ doping resulted in reduced PL intensity beyond 1 mol%, with Er2O3-Y2O3-Al2O3 glasses exhibiting weaker quenching effects than Er2O3-La2O3-Al2O3 due to differences in ionic radii. Additionally, Eu³⁺-doped glasses showed lower resistance to quenching compared to Er³⁺-doped glasses. These results demonstrate the successful synthesis of new aluminate glass compositions with tunable luminescent properties, offering potential applications in fluorescent glass materials.