Synthesis of yttrium aluminum garnet ceramic powder doped with ruthenium

封面

如何引用文章

全文:

详细

In the course of the work, samples of ceramic powders of yttrium-aluminum garnet doped with ruthenium ions were obtained. The introduced amount of ruthenium was 5 and 10 wt.%, respectively. The annealing temperatures were 1150 and 1600°C. In the course of the work, changes in the morphology of ceramic powders of yttrium-aluminum garnet doped with ruthenium ions were considered using scanning electron microscopy. The elemental composition was studied using energy-dispersive spectroscopy. The phase composition was investigated by X-ray phase analysis. The specific surface area of the ceramic powder was estimated using the Brunauer-Emmett-Teller method. For the obtained samples, an increase in the specific surface area of the ceramic powder with a decrease in the quantitative content of ruthenium in the system was revealed. The presence of impurity phases was established for all samples. It was found that increasing the calcination temperature to 1600°C led to a decrease in the quantitative content of impurity phases, but did not lead to their complete elimination. The sample with the closest to a single-phase composition was obtained with a ruthenium content of no more than 5 wt.% in the material. The results obtained using differential thermal analysis showed that the ruthenium content in the amounts used does not affect the kinetics of phase transitions, as well as the kinetics of mass loss of the precursor powders.

作者简介

Victoria Suprunchuk

North-Caucasus Federal University

Email: vsuprunchuk@ncfu.ru
Ph. D., Senior Researcher, Nanopowder Synthesis Sector of the Research Laboratory of Technology of Advanced Materials and Laser Media of the Scientific Laboratory Complex of Clean Rooms

Alexander Kravtsov

North-Caucasus Federal University

Ph. D., Head of the Nanopowder Synthesis Sector of the Research Laboratory of Technology of Advanced Materials and Laser Media of the Scientific Laboratory Complex of Clean Rooms

Ludmila Tarala

North-Caucasus Federal University

Researcher, Nanopowder Synthesis Sector of the Research Laboratory of Technology of Advanced Materials and Laser Media of the Scientific Laboratory Complex of Clean Rooms

Evgeniy Medyanik

North-Caucasus Federal University

Researcher, Ceramics Sintering Sector of the Research Laboratory of Technology of Advanced Materials and Laser Media of the Scientific Laboratory Complex of Clean Rooms

Fedor Malyavin

North-Caucasus Federal University

Head of Ceramics Sintering Sector of the Research Laboratory of Technology of Advanced Materials and Laser Media of the Scientific Laboratory Complex of Clean Rooms

Viacheslav Lapin

North-Caucasus Federal University

Ph. D., Senior Researcher, Sector of Physical and Chemical Methods of Research and Analysis of the Research Laboratory of Technology of Advanced Materials and Laser Media of the Scientific Laboratory Complex of Clean Rooms

Dmitry Bedrakov

North-Caucasus Federal University

Engineer of Operations and Maintenance Sector of the Scientific Laboratory Complex of Clean Rooms

参考

  1. Briat, B. Attribution of the absorption bands of ruthenium-doped yttrium gallium garnet crystals to Ru3+, Ru4+, and Ru5+ 4d-ions by MCD / B. Briat, F. Ramaz, H. B. Rjeily, J. A. Hodges // Optical Materials. - 2005. - Vol. 27. - I. 4. - P. 691-697. doi: 10.1016/j.optmat.2004.03.028.
  2. Tarala, V.A. Synthesis of YSAG:Er ceramics and the study of the scandium impact in the dodecahedral and octahedral garnet sites on the Er3+ energy structure / V.A. Tarala, M.S. Nikova, S.V. Kuznetsov et al. // Journal of Luminescence. - 2022. - V. 241. - Art. № 118539. - 9 p. doi: 10.1016/j.jlumin.2021.118539.
  3. Liu, Y. Crystal structure evolution and luminescence property of Ce3+-doped Y2O3-Al2O3-Sc2O3 ternary ceramics / Y. Liu, S. Hu, Y. Zhang et al. // Journal of the European Ceramic Society. - 2020. - V. 40. - I. 3. - P. 840-846. doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2019.10.022.
  4. Wu, S.-Y. Theoretical studies of the local structures and the EPR parameters for Ru3+ in the garnets / S.-Y. Wu, Q. Fu, J.-Z. Lin, H.-M. Zhang // Optical Materials. - 2007. - V. 29. - I. 8. - P. 1014-1018. doi: 10.1016/j.optmat.2006.03.036.
  5. Ru, Y. Synthesis of yttrium aluminum garnet (YAG) powder by homogeneous precipitation combined with supercritical carbon dioxide or ethanol fluid drying / Y.Ru, Q. Jie, L. Min, L. Guoqiang // Journal of the European Ceramic Society. - 2008. - V. 28. - I. 15. - P. 2903-2914. doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2008.05.005.
  6. Chen, Z.-H. Synthesis of highly sinterable YAG nanopowders by a modified co-precipitation method / Z.-H. Chen, Y. Yang, Z.-G. Hu et al. // Journal of Alloys and Compounds. - 2007. - V. 433. - I. 1-2. - P. 328-331. doi: 10.1016/j.jallcom.2006.06.084.
  7. Yu, S. Fabrication of Nd:YAG transparent ceramics using powders synthesized by citrate sol-gel method / S. Yu, W. Jing, M. Tang et al. // Journal of Alloys and Compounds. - 2019. - V. 772. - P. 751-759. doi: 10.1016/j.jallcom.2018.09.184.
  8. Kravtsov, AA. Novel synthesis of low-agglomerated YAG:Yb ceramic nanopowders by two-stage precipitation with the use of hexamine / A.A. Kravtsov, I.S. Chikulina, V.A. Tarala, et al. // Ceramics Inttrnational. - 2019. - V. 45. - I. 1. - P. 1273-1282. doi: 10.1016/j.ceramint.2018.10.010.
  9. Powder Diffraction File JCPDS-ICDD PDF-2. (Release, 2013). - Режим доступа: www.url: https://www.icdd.com/pdf-2. - 22.07.2024.
  10. Takeuchi, A. Thermally induced Faraday rotation in Ru4+-substituted magnetic garnet / A. Takeuchi, R. Sakai, K. Ando, K. Shinagawa // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2001. - V. 226-230. - Part 2. - P. 1990-1991. doi: 10.1016/S0304-8853(01)00108-1.
  11. Gadow, R. Synthesis of Submicron, Nanostructured Spherical Powders of Y3Al5O12-phases by the method by ultrasonic spray pyrolysis and investigation of their structure and properties / R. Gadow, V.I. Antipov, A.G. Kolmakov et al. // Ceramics. - 2022. - V. 5. - I. 2. - P. 201-209. doi: 10.3390/ceramics5020017.
  12. Kravtsov, AA. Nucleation and growth of YAG: Yb crystallites: a step towards the dispersity control / A.A. Kravtsov, I.S. Chikulina, V.A. Tarala, et al. // Ceramics International. - 2020. - V. 46. - I. 18. - Part A. - P. 28585-28593. doi: 10.1016/j.ceramint.2020.08.016.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».