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Development of lithium yttrium borate glass doped with Dy<sup>3+</sup> for laser medium, W-LEDs and scintillation materials applications
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발행연도
2017
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등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
96-103(8쪽)
제공처
<P>Lithium yttrium borate glasses doped with dysprosium ion (Dy3+) were synthesized by a melt-quenching technique. Glasses were studied the physical properties such as density, molar volume and refractive index. The absorption, excitation and emission spectra, including decay curve were monitored to study the luminescence properties. The X-ray induced luminescence and temperature dependence luminescence spectra was also investigated. The experimental results show that Dy3+ probably acts as modifier in this glass because molar volume increased with increasing of Dy3+ doped content. Glasses absorbs photon in visible light and near-infrared region with Dy3+ transition from H-6(15/2) ground state. Glass performs the strongest emission at 575 nm (F-4(9/2) -> H-6(13/2)) with 388 nm excitation wavelength. The intensity of emission increases with increasing of Dy2O3 concentration until 1.00 mol% after that it decreases by resonance energy transfer and cross-relaxation processes. The photo emission is white light confirmed by CIE 1931 chromaticity and UV lamp excitation. Decay curve, fitted by Inokutie-Hirayama model (S = 6), shows the non-exponential pattern which indicates a dipole-dipole interaction between Dy3+ donor and acceptor in glass. Judd-Ofelt analysis exhibits an interesting potential for using glass as laser medium with 575 nm emitting. X-ray induced luminescence spectra perform the sharp emission band of Dy3+ after accepted energy transfer from host glass. This is a good sign for scintillation potential. Temperature dependence luminescence spectra show the strong emission at low temperature condition. Emission intensity relates linearly with the temperature change. This Dy3+ doped glass can be developed for using as photonic materials in the display, white-light emitting diode, laser device, scintillation detector and even temperature sensor. (C) 2017 Elsevier B.V. All rights reserved.</P>
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