Поиск новых высокоэффективных люминофоров в системе REE2O3–BaO–B2O3 на сегодняшний день является актуальной задачей. Допированные бораты этой системы являются хорошими люминофорами для применения в LED и PDP дисплеях [1].
При медленном охлаждении от температуры 1350 °C были получены монокристаллы боратов Ba3Eu2B4O12 и Ba3Y2B4O12, относящиеся к семейству A3REE2(BO3)4, где A = Ca, Sr, Ba [1–4]. Также было проведено допирование бората Ba3Y2B4O12 по формуле: Ba3Y2-xErx(BO3)4 (х = 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3), и получены гомогенные образцы.
Монокристальная дифрактометрия проводилась на дифрактометре Bruker Smart APEX II. Рентгенофазовый анализ и терморентгенографические эксперименты – на дифрактометре Rigaku Ultima IV. Кристаллическая структура Ba3Y2B4O12 впервые уточнена в анизотропном приближении методом рентгеноструктурного анализа до значения R-фактора R = 0.037. Оба бората кристаллизуются в ромб. синг., пр. гр. Pnma. Параметры элементарной ячейки бората Ba3Y2B4O12: a = 7.7013(22), b = 16.5172(51), c = 8.9853(30) Å, V = 1142.97(40) Å3, Z = 4.
Кристаллические структуры данных боратов содержат плоские треугольные радикалы ВО3, предпочтительно ориентированные в плоскости bc. В структуре есть три независимые кристаллографические позиции для катионов, две из которых общие, а одна частная. Позиции катионов координированы восемью атомами кислорода, а катионы разупорядочены по трем позициям.
Рассчитаны коэффициенты термического расширения в широком интервале температур для Ba3Y2B4O12 и Ba3Eu2B4O12. Коэффициенты термического расширения бората Ba3Y2B4O12 при температуре 25 °С: αa = 10.5(9), αb = 13.0(1), αc = 12.9(5), αV = 36.4(5) × 10–6 °С–1. При температуре приблизительно 700 °С происходит изгиб на зависимости параметров элементарной ячейки от температуры. Коэффициенты термического расширения бората Ba3Eu2B4O12 при температуре 25 °С: αa = 14.1(2), αb = 6.0(7), αc = 12.4(1), αV = 32.5(3) × 10–6 °С–1. При температуре приблизительно 800 °С также происходит изгиб на зависимости параметров элементарной ячейки от температуры.
Исследование люминесцентных свойств находится в процессе.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект № 18-03-00679). Терморентгенография выполнена в Ресурсном центре СПбГУ «Рентгенодифракционные методы исследования».
