Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Influence of crystallization on the luminescence of Eu doped Li3Ti2(PO4)2F3 glass matrix

Aleksandra Maria Stawczyk

Abstract

The results of earlier works of Solid State Ionics Division have shown that nanocrystallization has a significant impact on the electrical conductivity of glassy and nanocrystalline cathode materials for lithium-ion batteries. The motivation behind these studies was to evaluate whether similar results would be obtained in terms of changes in the optical properties of Europium doped glass Li3Ti2(PO4)2F3. The work included the synthesis of a material with two methods (one- and two-step), thermal and structural analysis and measure of the photoluminescence of glassy and crystalline materials. Synthesis of the material did not give fully satisfactory results. In this case an attempt was made to melt a series of additional materials using aluminum oxide instead of titanium oxide. This change resulted in undeniable success. Glassy, transparent samples with good photoluminescent properties were received. Optimum temperature for thermal crystallization was chosen during thermal analysis. Finally, samples with titanium and aluminum oxides were characterised by excitation with UV laser. The results showed that crystallization has a noticeable influence on the photoluminescence spectra. Intensities of the photoluminescence spectral lines did not change significantly. However, partial reduction of Europium Eu3+ to Eu2+ which was generated during thermal crystallization was observed. Partial change in spectra of glassy and crystalline samples, partially shifted peaks by average of 1.5–2 nm and increased FWHM were observed.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Aleksandra Maria Stawczyk (FP) Aleksandra Maria Stawczyk,, Faculty of Physics (FP)
Title in Polish
Wpływ krystalizacji na luminescencję matrycy szklistej Li3Ti2(PO4)2F3 domieszkowanej Eu
Supervisor
Tomasz Pietrzak (FP/SSID) Tomasz Pietrzak,, Solid State Ionics Division (FP/SSID)Faculty of Physics (FP)
Certifying unit
Faculty of Physics (FP)
Affiliation unit
Solid State Ionics Division (FP/SSID)
Study subject / specialization
, Fotonika
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
16-02-2016
Issue date (year)
2016
Reviewers
Marzena Tefelska (FP/OPD) Marzena Tefelska,, Optics and Photonics Division (FP/OPD)Faculty of Physics (FP) Tomasz Pietrzak (FP/SSID) Tomasz Pietrzak,, Solid State Ionics Division (FP/SSID)Faculty of Physics (FP)
Keywords in Polish
Li3Ti2(PO4)2F3:Eu, fotoluminescencja, europ, nanokrystalizacja
Keywords in English
Li3Ti2(PO4)2F3:Eu, photoluminescence, Europium, nanocrystallization
Abstract in Polish
Wyniki wcześniej prowadzonych prac naukowych w Zakładzie Joniki Ciała stałego pokazały, ze nanokrystalizacja ma znaczący wpływ na właściwości przewodzące szklistych materiałów katodowych wykorzystywanych do budowy baterii litowo-jonowych. Rozszerzając te badania podjęto próbę określenia czy podobne wyniki uzyska się w zakresie zmian własności optycznych szkła Li3Ti2(PO4)2F3 domieszkowanego jonami europu. Praca objęła syntezę takiego związku dwoma metodami (jedno- i dwuetapowa), analizę termiczna i strukturalna wykonanych próbek oraz pomiar fotoluminescencji materiału szklistego i krystalicznego. Synteza materiału nie dała w pełni zadowalających efektów, dlatego podjęto dodatkowa próbę wykonania serii materiałów z wykorzystaniem tlenku glinu zamiast tlenku tytanu. Zmiana substratów poskutkowała osiągnięciem niezaprzeczalnego sukcesu. Otrzymano szkliste, transparentne próbki o dobrych właściwościach fotoluminescencyjnych. Po analizie termicznej wybrano optymalna temperaturę do wykonania termicznej krystalizacji. Ostatecznie zbadano fotoluminescencje próbek tytanowych i glinowych wzbudzając je laserem z zakresu UV. Wyniki pokazały, ze krystalizacja ma zauważalny wpływ na zmianę widma fotoluminescencji. Mimo to intensywności linii widmowych fotoluminescencji nie uległy istotnej zmianie. Natomiast w jednej z badanych próbek zaobserwowano częściową redukcje europu Eu3+ do Eu2+ powstała w trakcie termicznej krystalizacji. Dostrzeżono również częściowe różnice w widmach próbek szklistych i krystalicznych. Cześć linii uległa przesunięciu średnio o 1,5–2 nm, a także zwiększyła się szerokość połówkowa.
File
  • File: 1
    StawczykAleksandra-PracaInzynierska.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 9837

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT7939cbc6302f4a0fb0ea80e827cf09ba/
URN
urn:pw-repo:WUT7939cbc6302f4a0fb0ea80e827cf09ba

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page