Upconversion Luminescence from Sol-Gel-Derived Erbium- and Ytterbium-Doped BaTiO3 Film Structures and the Target Form
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Le résumé fourni par la source
Sol-gel technology has attracted attention in the fabrication of diverse luminescent materials and thin film structures, with forms that range from powders to microcavities. The optical properties of sol-gel-derived structures depend on the sol composition, deposition, and heat treatment conditions, as well as on the film thicknesses and other factors. Investigations on the upconversion luminescence of lanthanides in film structures and materials are also ongoing. In this study, we synthesized three different types of materials and film structures using the same sol, which corresponded to a Ba0.76Er0.04Yb0.20TiO3 xerogel, as follows: (a) the target form, which used the explosive compaction method for sol-gel-derived powder; (b) single-layer spin-on xerogel films annealed at 450 and 800 °C; and (c) microcavities with an undoped SiO2/BaTiO3 Bragg reflector surrounding a Ba0.76Er0.04Yb0.20TiO3 active layer. The BaTiO3:(Er,Yb)/SiO2 microcavity exhibited an enhancement of the upconversion luminescence when compared to the BaTiO3:(Er,Yb) double-layer film fabricated directly on a crystalline silicon substrate. The reflection spectra of the BaTiO3:(Er, Yb)/SiO2 microcavity annealed at 800 °C demonstrated a deviation of the maxima of the reflection within 15% for temperature measurements ranging from 26 to 120 °C. From the analyses of the transmission and reflection spectra, the optical band gap for the indirect optical transition in the single layer of the BaTiO3:(Er,Yb) spin-on film annealed at 450 °C was estimated to be 3.82 eV, while that for the film annealed at 800 °C was approximately 3.87 eV. The optical properties, upconversion luminescence, and potential applications of the BaTiO3:(Er,Yb) sol-gel-derived materials and structures are discussed in this paper.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Upconversion Luminescence from Sol-Gel-Derived Erbium- and Ytterbium-Doped BaTiO3 Film Structures and the Target Form
- Date Crossref
- 23/03/2023
- Éditeur
- MDPI AG
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics Laboratory of Nanophotonics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Mogilev State A.Kuleshov University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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National Academy of Sciences of Belarus pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Powder Metallurgy Institute pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Institute for Physics of Microstructures pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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National Research Nuclear University MEPhI pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Lomonosov Moscow State University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Mogilev State A. Kuleshov University Department of Physics and Computer Technologies pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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National Research Nuclear University “MEPhI” Institute for Nanoengineering in Electronics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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National Research Nuclear University "MEPhI" Institute for Nanoengineering in Electronics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Faculty of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Laboratory of Nanophotonics — Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics, Mogilev State A.Kuleshov University et National Academy of Sciences of Belarus, avec 8 autres affiliations.
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