Ułatwienia dostępu

Wygłoszone seminaria

Międzyoddziałowe Seminarium Spektroskopii i Nanotechologii Stacjonarnie

Spectroscopic and luminescence behaviour of Mn4+ and Cr3+ ions in Ga2O3–Al2O3 and Ga2O3–In2O3 alloys

01-12-2025 14:00 - 15:00
Miejsce
Institute of Physics PAS, Room 203, Building I
E-mail
Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
Speaker
mgr Vasyl Stasiv
Affiliation
Institute of Physics PAS
Sala
Room D

Alloying Ga2O3 with Al2O3 or In2O3 enables control over the crystal structure and band gap, thus tuning the luminescence behaviour of dopant ions such as Cr3+ and Mn4+. While the effect of crystal field modification on Cr3+ luminescence in pristine β-Ga2O3-based host is relatively well established, the behaviours of Cr3+ and Mn4+ in solid solutions containing aluminium and indium were not as thoroughly studied. In this work, we synthesized and systematically investigated Mn4+- and Cr3+-doped oxide phosphors based on (Al1-xGax)2O3, (Ga1-xInx)2O3, and (Ga1-xAlx)2O3 compositions. Optical studies including photoluminescence (PL), PL excitation (PLE), diffuse reflection (DR), and PL decay kinetics were conducted in the 4-350 K range. For Cr3+-doped samples, persistent luminescence (PersL) and thermally stimulated luminescence (TSL) after UV excitation were measured up to 600 K. Structural characterization via X-ray diffraction confirmed phase composition and cation site preference. The results demonstrate that Cr3+ and Mn4+ ions form multiple luminescent centres, whose spectral features are determined by the local crystal field, modulated via host composition. Notably, Mn4+ emission in monoclinic (Al,Ga)2O3 reveals two distinct centres, associated with Al- and Ga-rich octahedra. In contrast, in pure Ga2O3 a third Mn4+ centre emerges, likely located in tetrahedral coordination. For Cr3+, spectral deconvolution of zero-phonon lines supports the presence of Al-, Ga- and In-associated sites, each exhibiting characteristic decay kinetics and temperature responses. These findings confirm the effectiveness of chemical pressure in tailoring luminescent properties of Ga2O3-based hosts. In particular, fine-tuning host composition enables optimization of these materials as near-infrared persistent phosphors and luminescence thermometers for contactless temperature sensing.

Acknowledgements
The work was supported by the Polish National Science Centre (project no. 2024/53/B/ST11/01108) and by the National Research Foundation of Ukraine (grant no. 2020.02/0373).

References
[1] Ya. Zhydachevskyy, V. Mykhaylyk, V. Stasiv, et al., Chemical Tuning, Pressure and Temperature Behavior of Mn4+ Photoluminescence in Ga2O3-Al2O3 Alloys, Inorg. Chem. 61, 18135-18146 (2022). doi: 10.1021/acs.inorgchem.2c02807
[2] V. Stasiv, Ya. Zhydachevskyy, V. Stadnik, et al., Chemical tuning of photo- and persistent luminescence of Cr3+-activated β-Ga2O3 by alloying with Al2O3 and In2O3, J. Alloys Compd. 982, 173827 (2024). doi: 10.1016/j.jallcom.2024.173827

 

 
 

Lista terminów (Strona szczegółów wydarzenia)

  • 01-12-2025 14:00 - 15:00
Ustawienia plików cookies
Do działania oraz analizy naszej strony używamy plików cookies i podobnych technologii. Pomagają nam także zrozumieć w jaki sposób korzystasz z treści i funkcji witryny. Dzięki temu możemy nadal ulepszać i personalizować korzystanie z naszego serwisu. Zapewniamy, że Twoje dane są u nas bezpieczne. Nie przekazujemy ich firmom trzecim. Potwierdzając tę wiadomość akceptujesz naszą Politykę plików cookies.
Zaznacz wszystkie zgody
Odrzuć wszystko
Przeczytaj więcej
Essential
Te pliki cookie są potrzebne do prawidłowego działania witryny. Nie możesz ich wyłączyć.
Niezbędne pliki cookies
Te pliki cookie są konieczne do prawidłowego działania serwisu dlatego też nie można ich wyłączyć z tego poziomu, korzystanie z tych plików nie wiąże się z przetwarzaniem danych osobowych. W ustawieniach przeglądarki możliwe jest ich wyłączenie co może jednak zakłócić prawidłowe działanie serwisu.
Akceptuję
Analityczne pliki cookies
Te pliki cookie mają na celu w szczególności uzyskanie przez administratora serwisu wiedzy na temat statystyk dotyczących ruchu na stronie i źródła odwiedzin. Zazwyczaj zbieranie tych danych odbywa się anonimowo.
Google Analytics
Akceptuję
Odrzucam
Zapamiętaj ustawienia