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Phase formation and luminescence properties of ternary solid-solution among tetragonal systems
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2019
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SCI,SCIE,SCOPUS
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학술저널
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635-643(9쪽)
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<P><B>Abstract</B></P> <P>A new strategy for developing solid-solution compounds from three constituent compounds was analyzed. Using this strategy, a series of yellow-light-emitting phosphors derived from ternary solid-solution host compositions were prepared using solid-state synthesis. Three vertex members, Sr<SUB>3</SUB>SiO<SUB>5</SUB> (space group <I>P</I>4/<I>ncc</I>), Sr<SUB>3</SUB>AlO<SUB>4</SUB>F (space group <I>I</I>4/<I>mcm</I>), and LaSr<SUB>2</SUB>AlO<SUB>5</SUB> (space group <I>I</I>4/<I>mcm</I>), were selected from similar crystal structures with slightly different symmetries. The crystallization space group of the composition was found to be dependent on the end members, and from the vertex of the ternary plot to the centroid, the composition assumed the space group that was more tolerant toward substitutions. All the compositions, except those lying at the periphery of the ternary plot, formed a single phase and emitted yellow light when activated with Ce<SUP>3+</SUP> ions. The luminescence properties of the 28 selected compositions on the ternary plot were analyzed. The compound that was formed from a 1:2:1 ratio of end members assumed a <I>I</I>4/<I>mcm</I> structure and showed the highest-intensity emission. Phosphor derived from the developed host lattice was analyzed for application in solid-state lighting devices by preparing a white-light emitting device.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Phase formation in ternary solid-solutions of tetragonal systems. </LI> <LI> Tetragonal structure Sr<SUB>3</SUB>SiO<SUB>5</SUB>, LaSr<SUB>2</SUB>AlO<SUB>3</SUB> and Sr<SUB>3</SUB>AlO<SUB>4</SUB>F are investigated in the preparation of ternary solid solution. </LI> <LI> Structural analysis of all the selected compositions was carried out using the Le Bail method. </LI> <LI> The detailed structural analysis of selected compositions was performed via Rietveld refinement. </LI> <LI> Ternary solid solution present great color tunability in wLED fabrication. </LI> </UL> </P>
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