RU2732884C1

RU2732884C1 - Inorganic luminescent compound, a method for production thereof and a carrier containing it

Info

Publication number: RU2732884C1
Application number: RU2020100855A
Authority: RU
Inventors: Андрей Алексеевич Андреев; Сергей Александрович Каплоухий; Виктор Алексеевич Абраменко; Юрий Алексеевич Портнягин; Василий Николаевич Осипов; Алексей Витальевич САЛУНИН; Егор Игоревич Поздняков
Original assignee: Акционерное общество Научно-производственное предприятие "Интеграл"
Priority date: 2020-01-14
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2020-09-24

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to inorganic luminescent compounds based on rare-earth metals (REM), having excitation spectrum, photostimulation and luminescence in the visible and near infrared spectral ranges and which can be used as an authenticity feature in paper composition and in printing inks for imparting special properties to them, such as UV luminescence, anti-Stokes luminescence, phosphorescence, optical quenching, photostimulated luminescence and other optical effects. Inorganic luminescent compound based on elements of group III of the periodic table is characterized by luminescence of a given spectral composition in wavelength range (700–3,000) nm under the effect of exciting radiation with wavelength (700–1,600) nm and has the property of optical quenching of luminescence when exposed to stimulating radiation with length wave (100–700) nm.

EFFECT: higher content of associated complexes Me2+ – Me3+ – Me4+ at lower content of defect-forming additives Me2+ and Me4+, thereby increasing luminescence intensity.

10 cl, 3 dwg, 22 tbl, 10 ex

Description

Изобретение относится к области неорганических люминесцентных соединений на основе редкоземельных металлов (РЗМ), имеющих спектр возбуждения, фотостимуляции и люминесценции в видимом и ближнем ИК диапазонах спектра, и которые могут быть использованы в качестве признака подлинности в составе бумаги и в полиграфических красках для придания им специальных свойств, таких, как УФ люминесценция, антистоксовая люминесценция, фосфоресценция, оптическое тушение, фотостимулируемая люминесценция и другие оптические эффекты.The invention relates to the field of inorganic luminescent compounds based on rare earth metals (REM), having a spectrum of excitation, photostimulation and luminescence in the visible and near-IR spectral ranges, and which can be used as a sign of authenticity in the composition of paper and in printing inks to give them special properties such as UV luminescence, anti-Stokes luminescence, phosphorescence, optical quenching, photostimulated luminescence and other optical effects.

Люминесценция веществ под воздействием возбуждающего излучения является одним из самых востребованных физических явлений, используемых при защите от подделки ценных документов и предметов.The luminescence of substances under the influence of exciting radiation is one of the most popular physical phenomena used to protect valuable documents and objects from counterfeiting.

Поскольку люминесцентные органические материалы, в силу различных причин, обладают достаточно ограниченными возможностями к разновидностям явлений люминесценции - в частности, такие важные аспекты проявления люминесценции, как фосфоресценция, электролюминесценция, оптическое затухание, оптическое тушение, антистоксовая и вспышечная люминесценция - практически возможны и реализуемы только в неорганических соединениях, в частности - в соединениях на основе редкоземельных металлов (РЗМ), то для решения поставленной задачи в рамках данного изобретения будут рассматриваться только люминесцентные неорганические соединения на основе ионов редкоземельных металлов.Since luminescent organic materials, for various reasons, have rather limited capabilities for the varieties of luminescence phenomena - in particular, such important aspects of the manifestation of luminescence as phosphorescence, electroluminescence, optical attenuation, optical quenching, anti-Stokes and flare luminescence - are practically possible and realizable only in inorganic compounds, in particular - in compounds based on rare earth metals (REM), then to solve the problem in the framework of this invention will be considered only luminescent inorganic compounds based on ions of rare earth metals.

Из патентных документов US 4387112 A, US 4047033 A, RU 2379192, RU 2379195, RU 25256211, RU 2429272, RU 2401293, RU 2434926, RU 2516129 в той или иной степени известны ценные документы с маркировкой на основе люминесцентного неорганического соединения на основе РЗМ, обладающего либо узкополосной люминесценцией, присущей ионам РЗМ, либо антистоксовой люминесценцией в видимом диапазоне спектра, либо свойством переизлучения в ближнем ИК диапазоне спектра, либо вспышечными и фотостимулируемыми эффектами, либо фосфоресценцией, либо комбинацией всего перечисленного. Однако известные соединения не обладают люминесценцией заданного состава в спектральном диапазоне 700-3000 нм под воздействием возбуждающего излучения, лежащего в спектральном диапазоне 700-1600 нм, и дополнительно обладающего свойством изменения интенсивности люминесценции без изменения ее спектрального состава при воздействии стимулирующего излучения, лежащего в спектральном диапазоне 100-700 нм.From patent documents US 4387112 A, US 4047033 A, RU 2379192, RU 2379195, RU 25256211, RU 2429272, RU 2401293, RU 2434926, RU 2516129, to one degree or another, valuable documents are known with marking based on a luminescent inorganic compound based on rare earth metals, possessing either narrow-band luminescence inherent in rare-earth ions, or anti-Stokes luminescence in the visible range of the spectrum, or the property of re-emission in the near-IR range of the spectrum, or flare and photostimulated effects, or phosphorescence, or a combination of all of the above. However, the known compounds do not exhibit luminescence of a given composition in the spectral range of 700-3000 nm under the influence of exciting radiation lying in the spectral range of 700-1600 nm, and additionally possessing the property of changing the intensity of luminescence without changing its spectral composition when exposed to stimulating radiation lying in the spectral range 100-700 nm.

Известен (RU, патент 2614980, опубл. 31.03.2017) ценный документ с маркировкой на основе люминесцентного неорганического соединения на основе РЗМ, обладающего люминесценцией заданного состава в спектральном диапазоне 700-3000 нм под воздействием возбуждающего излучения, лежащего в спектральном диапазоне 700-1600 нм, и дополнительно обладающего свойством изменения интенсивности люминесценции без изменения ее спектрального состава при воздействии стимулирующего излучения, лежащего в спектральном диапазоне 200-700 нм.Known (RU, patent 2614980, publ. 03/31/2017) a valuable document with marking based on a luminescent inorganic compound based on rare-earth metals, having luminescence of a given composition in the spectral range of 700-3000 nm under the influence of exciting radiation lying in the spectral range of 700-1600 nm , and additionally having the property of changing the luminescence intensity without changing its spectral composition when exposed to stimulating radiation lying in the spectral range of 200-700 nm.

Однако способ получения этого вещества не раскрыт, а его состав отличается от состава вещества по настоящему изобретению.However, the method for producing this substance is not disclosed, and its composition is different from that of the substance of the present invention.

Наиболее близкими к предложенному изобретению являются технические решения, описанные в патентах РФ на изобретение №№2610592, 2610767, 2614688, 2614690, 2614693, 2615695, 2615696 описывающие люминесцентные неорганические соединения на основе различных РЗМ, обладающих люминесценцией в ближнем ИК диапазоне спектра под воздействием возбуждающего излучения в заданном диапазоне спектра, и обладающих свойством снижения интенсивности (оптического тушения) без изменения спектрального состава люминесцентного излучения под воздействием дополнительно приложенного излучения в УФ или видимом диапазоне спектра.The closest to the proposed invention are the technical solutions described in RF patents for invention Nos. 2610592, 2610767, 2614688, 2614690, 2614693, 2615695, 2615696 describing luminescent inorganic compounds based on various rare-earth metals having luminescence in the near-IR range of the spectrum under the influence of exciting radiation in a given range of the spectrum, and possessing the property of reducing the intensity (optical quenching) without changing the spectral composition of luminescent radiation under the influence of additionally applied radiation in the UV or visible range of the spectrum.

Ближайшим аналогом разработанного технического решения можно признать (RU, патент 2614687, опубл. 28.03.2017) характеризующий люминесцентное неорганическое соединение вида (Y_1-X-Y-Z-D-CLn_XYb_YEr_ZMe^II _DMe^IV _C)₂O₂S, обладающее люминесценцией в ближнем ИК диапазоне спектра, и обладающее свойством снижения интенсивности - оптического тушения - без изменения спектрального состава люминесцентного излучения под воздействием дополнительно приложенного излучения в УФ или видимом диапазоне спектра, а также способ его получения.The closest analogue of the developed technical solution can be recognized (RU, patent 2614687, publ. 03/28/2017) characterizing a luminescent inorganic compound of the form (Y _1-XYZDC Ln _X Yb _Y Er _Z Me ^II _D Me ^IV _C ) ₂ O ₂ S, which has luminescence in in the near-IR range of the spectrum, and having the property of reducing the intensity - optical quenching - without changing the spectral composition of luminescent radiation under the influence of additionally applied radiation in the UV or visible range of the spectrum, as well as a method of obtaining it

Известный люминофор характеризуется относительно низкой интенсивностью люминесценции, в связи с повышенным содержанием дефектообразующих тушащих и компенсирующих примесей Ме2+ и Ме4+ по сравнению с соединениями с локально расположенными «ассоциированными комплексами» вида Ме2+ - Ме3+ - Ме4+.The known phosphor is characterized by a relatively low luminescence intensity due to the increased content of defect-forming quenching and compensating impurities Ме2 + and Ме4 + in comparison with compounds with locally located "associated complexes" of the type Ме2 + - Ме3 + - Ме4 +.

Кроме того, известное люминесцентное соединение характеризуется фундаментальными значениями энергии Eg, определяющей фиксированную ширину их запрещенной зоны, и, следовательно, не обладают важным свойством изменения (а значит, и управления) спектром модуляции люминесценции с целью получения новых соединений с заданными светотехническими свойствами, неизвестными из уровня техники.In addition, the known luminescent compound is characterized by fundamental values of the energy Eg, which determines the fixed width of their forbidden band, and, therefore, does not possess the important property of changing (and, therefore, controlling) the luminescence modulation spectrum in order to obtain new compounds with specified lighting properties unknown from prior art.

Следует отметить, что данное свойство является фундаментальным, не является предположением авторов данного изобретения, и подробно освещено в профильных литературных источниках [1, 2, 3].It should be noted that this property is fundamental, is not an assumption of the authors of this invention, and is covered in detail in the specialized literary sources [1, 2, 3].

Технической проблемой, решаемой с использованием разработанного неорганического соединения, является расширение номенклатуры и светотехнических свойств неорганических люминесцентных веществ, обладающих люминесценцией заданного спектрального состава в диапазоне длин волн (700-3000) нм под воздействием возбуждающего излучения, лежащего в спектральном диапазоне (700-1600) нм, и дополнительно обладающего свойством изменения интенсивности люминесценции без изменения ее спектрального состава при воздействии стимулирующего излучения, лежащего в спектральном диапазоне (100-700) нм, повышение их эффективности и разработка нового способа их получения.A technical problem to be solved using the developed inorganic compound is the expansion of the range and lighting properties of inorganic luminescent substances with luminescence of a given spectral composition in the wavelength range (700-3000) nm under the influence of exciting radiation lying in the spectral range (700-1600) nm , and additionally having the property of changing the intensity of luminescence without changing its spectral composition when exposed to stimulating radiation lying in the spectral range (100-700) nm, increasing their efficiency and developing a new method for their production.

Технический результат, достигаемый при реализации настоящего изобретения, состоит в том, что за счет применения двухстадийного синтеза удалось добиться более высокого содержания ассоциированных комплексов Ме2+ - Ме3+ - Ме4+, нежели в ближайшем аналоге, в котором отмечается, что глубина фотостимулированного тушения и его кинетические параметры будут определяться свойствами образованного совместно ионами Er³⁺, Yb³⁺, Me^II, Me^IV или Me^V ассоциированного комплекса, вероятность образования которого существенно увеличивается с повышением концентрации ионов элементов II, IV или V групп Периодической системы Д.И. Менделеева) при более низком содержании дефектообразующих добавок Ме2+ и Ме4+, тем самым повысив интенсивность люминесценции.The technical result achieved with the implementation of the present invention is that due to the use of two-stage synthesis, it was possible to achieve a higher content of associated complexes Me2 + - Me3 + - Me4 + than in the closest analogue, which notes that the depth of photostimulated quenching and its kinetic parameters will be determined by the properties of the associated complex formed jointly by Er ³⁺ , Yb ³⁺ , Me ^II , Me ^IV or Me ^V ions, the probability of the formation of which significantly increases with an increase in the concentration of ions of elements of groups II, IV or V of the D.I. Mendeleev) with a lower content of defect-forming additives Ме2 + and Ме4 +, thereby increasing the intensity of luminescence.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать неорганическое люминесцентное соединение на основе элементов III группы Периодической системы, характеризующееся люминесценцией заданного спектрального состава в диапазоне длин волн (700-3000) нм под воздействием возбуждающего излучения с длиной волны (700-1600) нм, и обладающего свойством оптического тушения люминесценции при воздействии стимулирующего излучения с длиной волны (100-700) нм, отличающееся тем, что для обеспечения фотостимуляции люминесценции в заданном спектральном диапазоне, оно имеет эмпирическую химическую формулу вида:To achieve the specified technical result, it is proposed to use an inorganic luminescent compound based on the elements of group III of the Periodic Table, characterized by luminescence of a given spectral composition in the wavelength range (700-3000) nm under the influence of exciting radiation with a wavelength of (700-1600) nm, and having the property optical quenching of luminescence when exposed to stimulating radiation with a wavelength of (100-700) nm, characterized in that to ensure photostimulation of luminescence in a given spectral range, it has an empirical chemical formula of the form:

((Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)₂O₂S,((Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) ₂ O ₂ S,

либоor

(Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)₂O₃,(Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) ₂ O ₃ ,

либоor

(Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)₃OCl₇,(Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) ₃ OCl ₇ ,

либоor

(Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)₂BaZnO₅,(Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) ₂ BaZnO ₅ ,

либоor

(Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)₃Al₅O₁₂,(Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) ₃ Al ₅ O ₁₂ ,

либоor

(Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)F₃,(Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) F ₃ ,

либоor

(Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)NaF₄,(Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) NaF ₄ ,

либоor

(Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)PO₄,(Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) PO ₄ ,

либоor

(Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)Al₃(ВО₃)₄,(Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) Al ₃ (VO ₃ ) ₄ ,

либоor

(Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)BO₃,(Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) BO ₃ ,

где:Where:

Me^II обозначает элемент II группы Периодической системы (Mg, Са, Sr, Ва, Zn);Me ^II denotes an element of group II of the Periodic system (Mg, Ca, Sr, Ba, Zn);

Me^IV обозначает элемент IV или V группы Периодической системы (Ti, Zr, Hf, Si, Ge, Та, Nb);Me ^IV denotes an element of group IV or V of the Periodic Table (Ti, Zr, Hf, Si, Ge, Ta, Nb);

Me₁ ^III, Me₂ ^III обозначает различные элементы III группы Периодической системы, включающие Er, Yb, Tm, Nd, Ho;Me ₁ ^III , Me ₂ ^III denotes various elements of group III of the Periodic table, including Er, Yb, Tm, Nd, Ho;

Me₃ ^III обозначает различные элементы Периодической системы, выбранные из группы, включающей В, Al, In, Ga, Tl, Се.Me ₃ ^III denotes various elements of the Periodic Table selected from the group consisting of B, Al, In, Ga, Tl, Ce.

Ln1 обозначает элемент, выбранный из группы, включающей Sc, Y, Lu;Ln1 denotes an element selected from the group consisting of Sc, Y, Lu;

Ln2 обозначает элемент, выбранный из группы, включающей La, Gd, Ce*;Ln2 is an element selected from the group consisting of La, Gd, Ce *;

0,0001≤Х≤0,7;0.0001≤X≤0.7;

0,0001≤Y≤0,5;0.0001≤Y≤0.5;

0,0001≤Z≤0,2;0.0001≤Z≤0.2;

0,001≤E≤0,2;0.001≤E≤0.2;

0,001≤F≤0,2;0.001≤F≤0.2;

0,0001≤G≤0,1;0.0001≤G≤0.1;

X+Y+Z+E+F+G≤1;X + Y + Z + E + F + G≤1;

при этом элементы, помеченные знаком * не должны использоваться совместно с аналогичными элементами из групп Ме₁ ^III, Me₂ ^III, Me₃ ^III.in this case, the elements marked with * should not be used in conjunction with similar elements from the groups Me ₁ ^III , Me ₂ ^III , Me ₃ ^III .

В некоторых вариантах реализации соединение представляет собой твердые растворы 1-го рода соединений перечисленных в п. 1.In some embodiments, the compound is Kind I solid solutions of the compounds listed in clause 1.

Соединение может быть выполнено в форме порошка с заданным фракционным составом при среднем размере частиц от 0,1 мкм до 50 мкм.The connection can be made in the form of a powder with a given fractional composition with an average particle size of 0.1 μm to 50 μm.

Также оно может быть выполнено с возможностью введения в основу и/или нанесения, по меньшей мере, на одну поверхность носителя.It can also be configured to be inserted into the base and / or applied to at least one surface of the carrier.

Также оно может быть выполнено с возможностью использования в составе бумаги, пластика, полиграфических красок.Also, it can be made with the possibility of using it in the composition of paper, plastic, printing inks.

В некоторых вариантах реализации разработанного технического решения соединение может быть выполнено визуально неразличимым на поверхности и/или в составе носителя информации.In some embodiments of the developed technical solution, the connection can be made visually indistinguishable on the surface and / or as part of the information carrier.

Соединения может быть получено путем проведения двухстадийного твердофазного синтеза, в котором на первом этапе получают вещество с эмпирической формулой (Ln1_1-X-2YMe^III _XMe^II _YMe^IV _Y)₂O₃:Na₂O, а на второй стадии полученное вещество используют в качестве компонента в шихте на основе соединений S, Na или F, и минеральных плавней с последующим прокаливанием в диапазоне температур (700-1450)°С.Compounds can be obtained by carrying out a two-stage solid-phase synthesis, in which, in the first stage, a substance with the empirical formula (Ln1 _1-X-2Y Me ^III _X Me ^II _Y Me ^IV _Y ) ₂ O ₃ : Na ₂ O is obtained, and in the second stage the obtained the substance is used as a component in a charge based on S, Na or F compounds, and mineral fluids, followed by calcination in the temperature range (700-1450) ° C.

Предпочтительно полученный твердый раствор измельчают, выделяют требуемую фракцию, отмывают и высушивают.Preferably, the resulting solid solution is crushed, the desired fraction is isolated, washed and dried.

Указанный технический результат может быть получен с использованием носителя информации, который в своем составе и/или на поверхности содержит вышеуказанное неорганическое люминесцентное соединение.The specified technical result can be obtained using an information carrier, which in its composition and / or on the surface contains the above-mentioned inorganic luminescent compound.

Преимущественно носитель выбран из группы, включающей банкноту, акцизную марку, почтовую марку, паспорт, проездной документ, водительские права, удостоверение личности, ценную бумагу, пластиковую карту, этикетку, музейный экспонат, объект культуры и платежный документ.Mainly, the carrier is selected from the group that includes a banknote, excise stamp, postage stamp, passport, travel document, driver's license, identity card, security, plastic card, label, museum piece, cultural object and payment document.

Гетеровалентное замещение структурообразующих катионов матрицы Ln, ионами соответствующих добавок Ме2+ и Ме4+ создает условия для образования в запрещенной зоне кристалла набора уровней, играющих роль электронных ловушек (в случае Ме4+) и дырочных ловушек (в случае Ме2+). Воздействие стимулирующим излучением УФ-видимого диапазона приводит к появлению в зоне проводимости свободных электронов, а в валентной зоне дырок, которые в процессе миграции по кристаллу захватываются созданными ловушками. При этом, образование свободных носителей заряда возможно лишь в случае воздействия на систему энергии, величина которой больше, чем ширина запрещенной зоны матрицы. В процессе возбуждения люминесцентного соединения ИК-излучением диапазона длин волн (700-1600) нм происходит ряд люминесцентных процессов, результатом которых является наличие люминесценции заданного спектрального состава в диапазоне длин волн (700-3000) нм. Если же, одновременно с этим, люминесцентный состав подвергнуть воздействию стимулирующего излучения с длиной волны (100-700) нм, значительно возрастает вероятность безызлучательной рекомбинации дырок и электронов на излучательных уровнях с носителями заряда, освобожденными из электронных и дырочных ловушек под воздействием возбуждающего излучения с длиной волны (700-1600) нм. Это приводит к изменению баланса вероятностей излучательных и безызлучательных переходов в пользу переходов, не сопровождающихся испусканием квантов диапазона длин волн (700-3000) нм, и интенсивность всех основных полос люминесценции в диапазоне длин волн (700-3000) нм значительно снижается. После прекращения стимулирующего воздействия из диапазона длин волн (100-700) нм, через некоторое время интенсивность люминесценции полос в диапазоне длин волн (700-3000) нм восстанавливается за счет постепенного освобождения всех ловушек и постепенного уменьшения концентрации свободных носителей заряда. Скорость восстановления начальной интенсивности люминесценции при этом определяется концентрацией электронных и дырочных ловушек и их глубиной. Частичное замещение катионов решетки родственными элементами позволяет в некоторой степени изменять ширину запрещенной зоны соединения, при этом неизбежно меняется глубина электронных и дырочных ловушек. Из уровня техники известно, что глубина электронной ловушки определяется разницей значений энергии между уровнем, образующим электронную ловушку и положением дна зоны проводимости. Глубина дырочной ловушки определяется разницей значений энергии между уровнем, образующим электронную ловушку и положением потолка валентной зоны. Таким образом, путем изменения химического состава люминесцентного соединения, например заменой структурообразующих катионов или их соотношения, либо введением дополнительных химических элементов можно управлять комплексом люминесцентных свойств, особенностей и параметров модулированной люминесценции. На фиг. 3 представлена энергетическая диаграмма соединений с различным катионным составом в соединениях типа LnPO₄ (где Ln-La, Gd, Y, Lu) [4]. Из этой диаграммы четко видно влияние структурообразующих РЗ-катионов на ширину запрещенной зоны, которая уменьшается в ряду La, Gd, Y, Lu. Одновременно с этим, неизбежно меняется и глубина ловушек носителей заряда.The heterovalent substitution of the structure-forming cations of the Ln matrix by ions of the corresponding additives Ме2 + and Ме4 + creates conditions for the formation of a set of levels in the crystal band gap that play the role of electron traps (in the case of Ме4 +) and hole traps (in the case of Ме2 +). Exposure to stimulating UV-visible radiation leads to the appearance of free electrons in the conduction band, and holes in the valence band, which are captured by the created traps during migration through the crystal. In this case, the formation of free charge carriers is possible only if the system is exposed to energy, the value of which is greater than the matrix band gap. In the process of excitation of a luminescent compound by infrared radiation of the wavelength range (700-1600) nm, a number of luminescent processes occur, the result of which is the presence of luminescence of a given spectral composition in the wavelength range (700-3000) nm. If, at the same time, the luminescent composition is exposed to stimulating radiation with a wavelength of (100-700) nm, the probability of nonradiative recombination of holes and electrons at radiative levels with charge carriers freed from electron and hole traps under the influence of exciting radiation with a length of waves (700-1600) nm. This leads to a change in the balance of the probabilities of radiative and nonradiative transitions in favor of transitions not accompanied by the emission of quanta in the wavelength range (700-3000) nm, and the intensity of all main luminescence bands in the wavelength range (700-3000) nm decreases significantly. After the termination of the stimulating effect from the wavelength range (100-700) nm, after a while the intensity of the luminescence of the bands in the wavelength range (700-3000) nm is restored due to the gradual release of all traps and a gradual decrease in the concentration of free charge carriers. The recovery rate of the initial luminescence intensity in this case is determined by the concentration of electron and hole traps and their depth. Partial replacement of lattice cations with related elements allows to some extent change the band gap of the compound, while the depth of electron and hole traps inevitably changes. It is known from the prior art that the depth of an electron trap is determined by the difference in energy values between the level forming the electron trap and the position of the bottom of the conduction band. The depth of the hole trap is determined by the difference in energy values between the level that forms the electron trap and the position of the top of the valence band. Thus, by changing the chemical composition of the luminescent compound, for example, by replacing structure-forming cations or their ratio, or by introducing additional chemical elements, one can control the complex of luminescent properties, features and parameters of modulated luminescence. FIG. 3 shows the energy diagram of compounds with different cationic composition in compounds of the LnPO ₄ type (where Ln-La, Gd, Y, Lu) [4]. This diagram clearly shows the effect of structure-forming rare-earth cations on the band gap, which decreases in the series La, Gd, Y, Lu. At the same time, the depth of charge carrier traps inevitably changes.

Из уровня техники также известно, что введение некоторых элементов, таких, как In, Ga, В, Tl, Се в состав полупроводникового соединения также позволяет оказывать влияние на ширину запрещенной зоны. Данный подход может быть использован в первую очередь для получения необходимого комплекса люминесцентных свойств, и особенно - для формирования заданного спектра модуляции люминесценции, что, в свою очередь, обеспечивает получение новых люминесцентных соединений с заданными светотехническими свойствами, неизвестными из уровня техники.It is also known from the prior art that the introduction of certain elements, such as In, Ga, B, Tl, Ce, into the composition of a semiconductor compound also makes it possible to influence the band gap. This approach can be used primarily to obtain the necessary complex of luminescent properties, and especially to form a given spectrum of luminescence modulation, which, in turn, ensures the production of new luminescent compounds with desired lighting properties unknown from the prior art.

Более того, без использования дополнительного легирования указанными компонентами, в ряде люминесцентных матриц, рассмотренных ниже, свойство модуляции (стимуляции) в оптическом диапазоне спектра невозможно получить в принципе из-за слишком большой величины энергии Eg, определяющей ширину запрещенной зоны. В качестве примера, в таблице 1 приведены значения ширины запрещенной зоны некоторых известных соединений.Moreover, without the use of additional doping with the indicated components, in a number of luminescent matrices considered below, the modulation (stimulation) property in the optical range of the spectrum cannot be obtained in principle due to the too high value of the energy Eg, which determines the band gap. As an example, Table 1 lists the band gap values of some known compounds.

Таким образом, для каждого конкретного типа люминесцентной матрицы при создании на ее основе люминофора с модулируемой люминесценцией, применим следующий подход. Отталкиваясь от фундаментального свойства - ширины запрещенной зоны, необходимо путем подбора катионного состава, а также за счет введения дополнительных химических элементов добиться получения соединения с оптимальной шириной запрещенной зоны, соответствующей энергии видимого диапазона или ближнего УФ диапазона оптического спектра. С другой стороны, при подборе катионного состава и при введении дополнительных химических элементов, необходимо учитывать их влияние на основную люминесценцию разрабатываемого люминесцентного соединения. Зачастую введение, например, некоторых элементов, относящихся к d-элементам, вносит существенный вклад в нарушение энергетического баланса люминесцентных процессов, происходящих в центрах свечения, созданных примесями редкоземельных элементов как за счет участия в процессах поглощения и передачи энергии, так и за счет участия в механизмах по захвату и освобождению свободных носителей заряда. Весь комплекс указанных явлений диктует необходимость моделирования люминесцентных соединений на принципах поиска оптимального компромисса между получением необходимой ширины запрещенной зоны, созданием определенной концентрации и глубины ловушек носителей заряда, и влиянием этих изменений на основные люминесцентные процессы.Thus, for each specific type of luminescent matrix when creating on its basis a phosphor with modulated luminescence, we will apply the following approach. Based on the fundamental property - the band gap, it is necessary to obtain a compound with an optimal band gap corresponding to the energy of the visible range or near UV range of the optical spectrum by selecting the cation composition, as well as by introducing additional chemical elements. On the other hand, when selecting a cationic composition and introducing additional chemical elements, it is necessary to take into account their effect on the main luminescence of the developed luminescent compound. Often, the introduction, for example, of some elements related to d-elements, makes a significant contribution to the disturbance of the energy balance of the luminescent processes occurring in the luminescence centers created by impurities of rare-earth elements, both due to participation in the processes of absorption and transfer of energy, and due to participation in mechanisms for the capture and release of free charge carriers. The whole complex of these phenomena dictates the need for modeling luminescent compounds based on the principles of finding an optimal compromise between obtaining the required band gap, creating a certain concentration and depth of charge carrier traps, and the effect of these changes on the main luminescent processes.

Указанный технический результат достигают за счет того, что указанный люминофор характеризуется тем, что в случае соединения (Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)₂O₂S его получают двухстадийным твердофазным синтезом, в котором на первом этапе получают вещество с эмпирической формулой (Ln1_1-X-Y-ZLn2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _Z)₂O₃:Na₂O, которое затем на втором этапе спекают с Li₂CO₃, S, Na₂CO₃, соединениями, содержащими химические элементы Me^II, Me^IV, Me₃ ^III при температуре (1000-1200)°С в атмосфере инертного газа. Затем полученное люминесцентное вещество смешивалось и спекалось с компонентом (Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)PO₄ при температуре (1000-1200)°С в атмосфере инертного газа.The specified technical result is achieved due to the fact that the specified phosphor is characterized by the fact that in the case of the compound (Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) ₂ O ₂ S it is obtained two-stage solid-phase synthesis, in which, at the first stage, a substance with the empirical formula (Ln1 _1-XYZ Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z ) ₂ O ₃ : Na ₂ O is obtained, which is then sintered with Li ₂ CO ₃ in the second stage, S, Na ₂ CO ₃ , compounds containing the chemical elements Me ^II , Me ^IV , Me ₃ ^III at a temperature of (1000-1200) ° C in an inert gas atmosphere. Then the resulting luminescent substance was mixed and sintered with the component (Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) PO ₄ at a temperature of (1000-1200) ° C in an inert gas atmosphere ...

В случае соединения (Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)₂O₃, продукт получают двухстадийным твердофазным синтезом, на первом этапе которого получают вещество с эмпирической формулой (Ln1_1-X-Y-ZLn2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _Z)₂O₃, на втором этапе полученное вещество используют в качестве компонента в шихте на основе соединений, содержащих химические элементы Me^II, Me^IV, Me₃ ^III с последующим прокаливанием в диапазоне температур (1200-1400)°С, измельчением, выделением требуемой фракции, отмывкой и высушиванием.In the case of the compound (Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) ₂ O ₃ , the product is obtained by two-stage solid-phase synthesis, at the first stage of which a substance with the empirical formula (Ln1 _1-XYZ Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z ) ₂ O ₃ , at the second stage, the resulting substance is used as a component in a charge based on compounds containing chemical elements Me ^II , Me ^IV , Me ₃ ^III , followed by calcination in the range temperatures (1200-1400) ° C, grinding, isolation of the required fraction, washing and drying.

В случае соединения (Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)₃OCl₇, продукт получают двухстадийным твердофазным синтезом, на первом этапе которого получают вещество с эмпирической формулой (Ln1_1-X-Y-ZLn2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _Z)₂O₃, на втором этапе полученное вещество используют в качестве компонента в шихте на основе соединений, содержащих химические элементы Me^II, Me^IV, Me₃ ^III, NH₄Cl, LiCl с последующим прокаливанием в диапазоне температур (400-900)°С, измельчением, выделением требуемой фракции, отмывкой и высушиванием.In the case of compound (Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) ₃ OCl ₇ , the product is obtained by two-stage solid-phase synthesis, at the first stage of which a substance with the empirical formula (Ln1 _1-XYZ Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z ) ₂ O ₃ , at the second stage the resulting substance is used as a component in a charge based on compounds containing chemical elements Me ^II , Me ^IV , Me ₃ ^III , NH ₄ Cl, LiCl followed by calcining in the temperature range (400-900) ° C, grinding, isolating the required fraction, washing and drying.

В случае соединения (Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)₂BaZnO₅, продукт получают двухстадийным твердофазным синтезом, на первом этапе которого получают вещество с эмпирической формулой (Ln1_1-X-Y-ZLn2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _Z)₂O₃, на втором этапе полученное вещество используют в качестве компонента в шихте на основе соединений, содержащих химические элементы Me^II, Me^IV, Me₃ ^III, ВаСО₃, ZnO, BaCl₂ с последующим прокаливанием в диапазоне температур (1100-1400)°С, измельчением, выделением требуемой фракции, отмывкой и высушиванием.In the case of the compound (Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) ₂ BaZnO ₅ , the product is obtained by two-stage solid-phase synthesis, at the first stage of which a substance with the empirical formula (Ln1 _1-XYZ Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z ) ₂ O ₃ , at the second stage the resulting substance is used as a component in a charge based on compounds containing chemical elements Me ^II , Me ^IV , Me ₃ ^III , ВаСО ₃ , ZnO , BaCl ₂ , followed by calcination in the temperature range (1100-1400) ° C, grinding, isolation of the required fraction, washing and drying.

В случае соединения (Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)₃Al₅O₁₂, продукт получают двухстадийным твердофазным синтезом, на первом этапе которого получают вещество с эмпирической формулой (Ln1_1-X-Y-ZLn2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _Z)₂O₃, на втором этапе полученное вещество используют в качестве компонента в шихте на основе соединений, содержащих химические элементы Me^II, Me^IV, Me₃ ^III, Al₂O₃, B₂O₃ с последующим прокаливанием в диапазоне температур (1400-1600)°С, измельчением, выделением требуемой фракции, отмывкой и высушиванием.In the case of the compound (Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) ₃ Al ₅ O ₁₂ , the product is obtained by two-stage solid-phase synthesis, at the first stage of which a substance with the empirical formula is obtained (Ln1 _1-XYZ Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z ) ₂ O ₃ , at the second stage the resulting substance is used as a component in a charge based on compounds containing chemical elements Me ^II , Me ^IV , Me ₃ ^III , Al ₂ O ₃ , B ₂ O ₃ , followed by calcination in the temperature range (1400-1600) ° C, grinding, isolation of the required fraction, washing and drying.

В случае соединения (Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)F₃, продукт получают двухстадийным твердофазным синтезом, на первом этапе которого получают вещество с эмпирической формулой (Ln1_1-X-Y-ZLn2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _Z)F₃, на втором этапе полученное вещество используют в качестве компонента в шихте на основе соединений, содержащих химические элементы Me^II, Me^IV, Me₃ ^III, NH₄F, Li₂CO₃ с последующим прокаливанием в диапазоне температур (700-900)°С, измельчением, выделением требуемой фракции, отмывкой и высушиванием.In the case of the compound (Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) F ₃ , the product is obtained by two-stage solid-phase synthesis, at the first stage of which a substance with the empirical formula (Ln1 _{1 -XYZ} Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z ) F ₃ , at the second stage, the resulting substance is used as a component in a charge based on compounds containing chemical elements Me ^II , Me ^IV , Me ₃ ^III , NH ₄ F, Li ₂ CO ₃ , followed by calcination in the temperature range (700-900) ° C, grinding, isolation of the required fraction, washing and drying.

В случае соединения (Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)NaF₄, продукт получают двухстадийным твердофазным синтезом, на первом этапе которого получают вещество с эмпирической формулой (Ln1_1-X-Y-ZLn2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _Z)F₃, на втором этапе полученное вещество используют в качестве компонента в шихте на основе соединений, содержащих химические элементы Me^II, Me^IV, Me₃ ^III, NH₄F, NaF с последующим прокаливанием в диапазоне температур (700-900)°С, измельчением, выделением требуемой фракции, отмывкой и высушиванием.In the case of the compound (Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) NaF ₄ , the product is obtained by two-stage solid-phase synthesis, at the first stage of which a substance with the empirical formula (Ln1 _{1 -XYZ} Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z ) F ₃ , at the second stage, the resulting substance is used as a component in a charge based on compounds containing chemical elements Me ^II , Me ^IV , Me ₃ ^III , NH ₄ F, NaF with subsequent calcination in the temperature range (700-900) ° C, grinding, isolation of the required fraction, washing and drying.

В случае соединения (Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)PO₄, продукт получают двухстадийным твердофазным синтезом, на первом этапе которого получают вещество с эмпирической формулой (Ln1_1-X-Y-ZLn2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _Z)₂O₃, на втором этапе полученное вещество используют в качестве компонента в шихте на основе соединений, содержащих химические элементы Me^II, Me^IV, Me₃ ^III, Li₂CO₃ и (NH₄)H₂PO₄ с последующим прокаливанием в диапазоне температур (700-1400)°С, измельчением, выделением требуемой фракции, отмывкой и высушиванием.In the case of the compound (Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) PO ₄ , the product is obtained by two-stage solid-phase synthesis, at the first stage of which a substance with the empirical formula (Ln1 _{1 -XYZ} Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z ) ₂ O ₃ , in the second stage the resulting substance is used as a component in a charge based on compounds containing chemical elements Me ^II , Me ^IV , Me ₃ ^III , Li ₂ CO ₃ and (NH ₄ ) H ₂ PO ₄ followed by calcination in the temperature range (700-1400) ° C, grinding, isolation of the required fraction, washing and drying.

В случае соединения (Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)Al₃(BO₃)₄ продукт получают двухстадийным твердофазным синтезом, на первом этапе которого получают вещество с эмпирической формулой (Ln1_1-X-Y-ZLn2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _Z)₂O₃, на втором этапе полученное вещество используют в качестве компонента в шихте на основе соединений, содержащих химические элементы Me^II, Me^IV, Me₃ ^III, Н₃ВО₃ и Al₂O₃ с последующим прокаливанием в диапазоне температур (700-1400)°С, измельчением, выделением требуемой фракции, отмывкой и высушиванием.In the case of the compound (Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) Al ₃ (BO ₃ ) _{4, the} product is obtained by two-stage solid-phase synthesis, at the first stage of which a substance with empirical formula (Ln1 _1-XYZ Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z ) ₂ O ₃ , in the second stage the resulting substance is used as a component in a charge based on compounds containing chemical elements Me ^II , Me ^IV , Me ₃ ^III , H ₃ VO ₃ and Al ₂ O ₃ , followed by calcination in the temperature range (700-1400) ° C, grinding, isolation of the required fraction, washing and drying.

В случае соединения (Ln1_{1-X-Y-Z-E-F-G}Ln2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _ZMe^II _EMe^IV _FMe₃ ^III _G)ВО₃ продукт получают двухстадийным твердофазным синтезом, на первом этапе которого получают вещество с эмпирической формулой (Ln1_1-X-Y-ZLn2_XMe₁ ^III _YMe₂ ^III _Z)₂O₃, на втором этапе полученное вещество используют в качестве компонента в шихте на основе соединений, содержащих химические элементы Me^II, Me^IV, Me₃ ^III, H₃BO₃ с последующим прокаливанием в диапазоне температур (700-1400)°С, измельчением, выделением требуемой фракции, отмывкой и высушиванием.In the case of the compound (Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) VO _{3, the} product is obtained by two-stage solid-phase synthesis, at the first stage of which a substance with the empirical formula (Ln1 _{1- XYZ} Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z ) ₂ O ₃ , in the second stage the resulting substance is used as a component in a charge based on compounds containing chemical elements Me ^II , Me ^IV , Me ₃ ^III , H ₃ BO ₃ , followed by calcination in the temperature range (700-1400) ° С, grinding, isolation of the required fraction, washing and drying.

Предлагаемое техническое решение поясняется примерами.The proposed technical solution is illustrated by examples.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУРBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

На фиг. 1 изображены спектры люминесценции вещества по примеру 1 при возбуждении источником 940 нм: а) до воздействия УФ излучения с длиной волны 365 нм; б) после воздействия излучения с длиной волны 365 нм.FIG. 1 shows the luminescence spectra of the substance according to example 1 when excited by a 940 nm source: a) before exposure to UV radiation with a wavelength of 365 nm; b) after exposure to radiation with a wavelength of 365 nm.

На фиг. 2 изображены спектры люминесценции вещества по примеру 2 при возбуждении источником 940 нм: а) до воздействия УФ излучения с длиной волны 365 нм; б) после воздействия излучения с длиной волны 365 нм.FIG. 2 shows the luminescence spectra of the substance according to example 2 when excited with a 940 nm source: a) before exposure to UV radiation with a wavelength of 365 nm; b) after exposure to radiation with a wavelength of 365 nm.

Пример 1.Example 1.

Неорганическое люминесцентное соединение, представляющее собой твердый раствор 1-го рода и обладающее следующей эмпирической формулой:An inorganic luminescent compound, which is a solid solution of the 1st kind and has the following empirical formula:

0,9(Y_0,875Yb_0,1Er_0,01Ga_0,005Ca_0,005Ti_0,005)₂O₂S*0,1(La_0,875Yb_0,1Er_0,01Ga_0,005Ca_0,005Ti_0,005)PO₄ 0.9 (Y _0.875 Yb _0.1 Er _0.01 Ga _0.005 Ca _0.005 Ti _0.005 ) ₂ O ₂ S * 0.1 (La _0.875 Yb _0.1 Er _0.01 Ga _0.005 Ca _0.005 Ti _0.005 ) PO ₄

Люминесцентное вещество характеризуется люминесценцией в спектральном диапазоне (990-1600) нм при воздействии возбуждающего лазерного излучения в диапазоне (930-970) нм, и оптическим тушением излучения люминесценции без изменения ее спектрального состава при воздействии стимулирующим излучением в диапазоне длин волн (360-400) нм (спектры люминесценции приведены на фиг. 1).A luminescent substance is characterized by luminescence in the spectral range (990-1600) nm when exposed to exciting laser radiation in the range (930-970) nm, and optical quenching of luminescence radiation without changing its spectral composition when exposed to stimulating radiation in the wavelength range (360-400) nm (luminescence spectra are shown in Fig. 1).

Соединение получено с использованием двухстадийного твердофазного синтеза.The compound was obtained using a two-stage solid-phase synthesis.

1. На первом этапе путем приготовления и совместной прокалки в воздушной среде, при температуре 1100°С, в течение 2 часов смеси Y₂O₃, Yb₂O₃, Er₂O₃, Na₂CO₃, LiF был получен комплекс (Y_0,89Yb_0,1Er_0,01)₂O₃:Na₂O.1. At the first stage, by preparation and joint calcination in air, at a temperature of 1100 ° C, for 2 hours, a mixture of Y ₂ O ₃ , Yb ₂ O ₃ , Er ₂ O ₃ , Na ₂ CO ₃ , LiF, a complex ( Y _0.89 Yb _0.1 Er _0.01 ) ₂ O ₃ : Na ₂ O.

Состав шихты промежуточного вещества приведен в таблице 2.The composition of the charge of the intermediate substance is shown in Table 2.

2. На втором этапе полученное промежуточное вещество было измельчено и добавлено в шихту на основе компонентов TiO₂, CaCO₃ Ga₂O₃, Li₂CO₃, S и Na₂CO₃. Состав шихты конечного люминесцентного вещества приведен в таблице 3:2. At the second stage, the resulting intermediate substance was crushed and added to the charge based on the components TiO ₂ , CaCO ₃ Ga ₂ O ₃ , Li ₂ CO ₃ , S and Na ₂ CO ₃ . The composition of the charge of the final luminescent substance is shown in Table 3:

Затем полученная шихта измельчалась и прокаливалась при температуре 1100°С в течение 2 часов в тиглях в атмосфере инертного газа. Полученное люминесцентное вещество отмывалось в слабом растворе HCL и дистиллированной воде, и высушивалось до пыления.Then the resulting mixture was crushed and calcined at a temperature of 1100 ° C for 2 hours in crucibles in an inert gas atmosphere. The resulting luminescent substance was washed in a weak solution of HCL and distilled water, and dried to dust.

Затем полученное люминесцентное вещество смешивалось и спекалось с компонентом (La_0,875Yb_0,1Er_0,01Ga_0,005Ca_0,005Ti_0,005)PO₄ при температуре 1100°С. Порядок изготовления компонента на первом этапе идентичен указанному выше. Порядок изготовления компонента на втором этапе приведен в примере 8. Состав компонентов шихты приведен в таблице 4.Then the resulting luminescent substance was mixed and sintered with the component (La _0.875 Yb _0.1 Er _0.01 Ga _0.005 Ca _0.005 Ti _0.005 ) PO ₄ at a temperature of 1100 ° C. The order of manufacturing a component at the first stage is identical to that indicated above. The procedure for manufacturing a component at the second stage is shown in Example 8. The composition of the charge components is shown in Table 4.

Затем полученное итоговое люминесцентное соединение отмывалось в дистиллированной воде, измельчалось и просеивалось через вибросито для получения среднего размера частиц 5 мкм.Then the resulting final luminescent compound was washed off in distilled water, ground, and sieved through a vibrating sieve to obtain an average particle size of 5 μm.

Путем подбора катионного состава (Y³⁺, La³⁺), а также введения дополнительных ионов (Ga³⁺), экспериментально определенная оптическая ширина запрещенной зоны составила около 3 эВ (около 413 нм).By selecting the cationic composition (Y ³⁺ , La ³⁺ ), as well as introducing additional ions (Ga ³⁺ ), the experimentally determined optical band gap was about 3 eV (about 413 nm).

Люминесцентное соединение введено в прозрачную типографскую краску для офсетной печати в количестве 10% масс.The luminescent compound is introduced into the transparent printing ink for offset printing in the amount of 10% of the mass.

Краска нанесена способом офсетной печати на лицевую поверхность банкноты в виде бесцветной маркировки прямоугольной формы размером 10×30 мм, невидимой при наблюдении банкноты при дневном освещении.The ink is applied by offset printing on the front surface of the banknote in the form of a colorless rectangular marking with a size of 10 × 30 mm, invisible when observing the banknote in daylight.

Пример 2.Example 2.

Неорганическое люминесцентное соединение, обладающее следующей эмпирической формулой:An inorganic luminescent compound having the following empirical formula:

(Y_0,3875La_0,3875Yb_0,2Er_0,1Ti_0,005Ca_0,005In_0,005)₂O₃ (Y _0.3875 La _0.3875 Yb _0.2 Er _0.1 Ti _0.005 Ca _0.005 In _0.005 ) ₂ O ₃

Люминесцентное вещество характеризуется люминесценцией в спектральном диапазоне (990-1600) нм при воздействии возбуждающего лазерного излучения в диапазоне (930-970) нм, и оптическим тушением излучения люминесценции без изменения ее спектрального состава при воздействии стимулирующим излучением в диапазоне длин волн (200-400) нм (спектры люминесценции приведены на фиг. 2).A luminescent substance is characterized by luminescence in the spectral range (990-1600) nm when exposed to exciting laser radiation in the range (930-970) nm, and optical quenching of luminescence radiation without changing its spectral composition when exposed to stimulating radiation in the wavelength range (200-400) nm (luminescence spectra are shown in Fig. 2).

1. На первом этапе путем приготовления и совместной прокалки в воздушной среде, при температуре 1200°С, в течение 2 часов смеси Y₂O₃, La₂O₃, Yb₂O₃, Er₂O₃, LiF было получено соединение (Y_0,395La_0,395Yb_0,2Er_0,1)₂О₃.1. At the first stage, by preparation and joint calcination in air, at a temperature of 1200 ° C, for 2 hours a mixture of Y ₂ O ₃ , La ₂ O ₃ , Yb ₂ O ₃ , Er ₂ O ₃ , LiF, the compound ( Y _0.395 La _0.395 Yb _0.2 Er _0.1 ) ₂ O ₃ .

Состав шихты промежуточного вещества приведен в таблице 5.The composition of the charge of the intermediate substance is shown in Table 5.

2. На втором этапе полученное промежуточное вещество было измельчено и добавлено в шихту на основе компонентов In₂O₃, TiO₂, СаСО₃ и Li₂CO₃. Состав шихты конечного люминесцентного вещества приведен в таблице 6.2. At the second stage, the resulting intermediate was ground and added to the charge based on the components In ₂ O ₃ , TiO ₂ , CaCO ₃ and Li ₂ CO ₃ . The composition of the charge of the final luminescent substance is shown in Table 6.

Затем полученная шихта измельчалась и прокаливалась при температуре 1200°С в течение 2 часов в тиглях в атмосфере инертного газа. Полученное люминесцентное вещество отмывалось горячей дистиллированной водой до рН=7, и высушивалось до пыления.Then the resulting mixture was crushed and calcined at a temperature of 1200 ° C for 2 hours in crucibles in an inert gas atmosphere. The resulting luminescent substance was washed with hot distilled water to pH = 7 and dried to dust.

Путем подбора катионного состава (Y³⁺, La³⁺), а также введения дополнительных ионов (In³⁺), экспериментально определенная оптическая ширина запрещенной зоны составила около 4,2 эВ (около 295 нм).By selecting the cationic composition (Y ³⁺ , La ³⁺ ), as well as introducing additional ions (In ³⁺ ), the experimentally determined optical band gap was about 4.2 eV (about 295 nm).

Пример 3.Example 3.

(Y_0,5985Gd_0,2565Yb_0,1Er_0,01Ti_0,015Ca_0,015B_0,005)₃OCl₇ (Y _0.5985 Gd _0.2565 Yb _0.1 Er _0.01 Ti _0.015 Ca _0.015 B _0.005 ) ₃ OCl ₇

Люминесцентное вещество характеризуется люминесценцией в спектральном диапазоне (990-1600) нм при воздействии возбуждающего лазерного излучения в диапазоне (930-970) нм, и оптическим тушением излучения люминесценции без изменения ее спектрального состава при воздействии стимулирующим излучением в диапазоне длин волн (200-400) нм.A luminescent substance is characterized by luminescence in the spectral range (990-1600) nm when exposed to exciting laser radiation in the range (930-970) nm, and optical quenching of luminescence radiation without changing its spectral composition when exposed to stimulating radiation in the wavelength range (200-400) nm.

1. На первом этапе путем приготовления и совместной прокалки в воздушной среде, при температуре 1200°С, в течение 2 часов смеси Y₂O₃, Gd₂O₃, Yb₂O₃, Er₂O₃, LiF было получено соединение (Y_0,623Gd_0,267Yb_0,1Er_0,01)₂O₃.1. At the first stage, by preparation and joint calcination in air, at a temperature of 1200 ° C, for 2 hours a mixture of Y ₂ O ₃ , Gd ₂ O ₃ , Yb ₂ O ₃ , Er ₂ O ₃ , LiF, the compound ( Y _0.623 Gd _0.267 Yb _0.1 Er _0.01 ) ₂ O ₃ .

Состав шихты промежуточного вещества приведен в таблице 7.The composition of the charge of the intermediate substance is shown in Table 7.

2. На втором этапе полученное промежуточное вещество было измельчено и добавлено в шихту на основе компонентов TiO₂, СаСО₃, NH₄Cl, В₂О₃ и LiCl. Состав шихты конечного люминесцентного вещества приведен в таблице 8.2. At the second stage, the resulting intermediate was crushed and added to the charge based on the components TiO ₂ , CaCO ₃ , NH ₄ Cl, B ₂ O ₃ and LiCl. The composition of the charge of the final luminescent substance is shown in Table 8.

Затем полученная шихта измельчалась и прокаливалась при температуре 700°С в течение 2 часов в тиглях в атмосфере инертного газа. Полученное люминесцентное вещество отмывалось дистиллированной водой, до отсутствия ионов хлора в промывных водах, затем отмывалось этиловым спиртом и высушивалось до пыления.Then the resulting mixture was crushed and calcined at a temperature of 700 ° C for 2 hours in crucibles in an inert gas atmosphere. The resulting luminescent substance was washed with distilled water until there were no chlorine ions in the wash water, then it was washed with ethyl alcohol and dried to dust.

Путем подбора катионного состава (Y³⁺, Gd³⁺), а также введения дополнительных ионов (В³⁺), экспериментально определенная оптическая ширина запрещенной зоны составила около 4,5 эВ (около 275 нм).By selecting the cationic composition (Y ³⁺ , Gd ³⁺ ), as well as introducing additional ions (B ³⁺ ), the experimentally determined optical band gap was about 4.5 eV (about 275 nm).

Пример 4.Example 4.

(Y_0,4095Gd_0,4095Yb_0,1Er_0,01Nb_0,045Ca_0,025Tl_0,0015)₂BaZnO₅ (Y _0.4095 Gd _0.4095 Yb _0.1 Er _0.01 Nb _0.045 Ca _0.025 Tl _0.0015 ) ₂ BaZnO ₅

1. На первом этапе путем приготовления и совместной прокалки в воздушной среде, при температуре 1200°С, в течение 2 часов смеси Y₂O₃, Gd₂O₃, Yb₂O₃, Er₂O₃, LiF было получено соединение (Y_0,445Gd_0,445Yb_0,1Er_0,01)₂O₃.1. At the first stage, by preparation and joint calcination in air, at a temperature of 1200 ° C, for 2 hours a mixture of Y ₂ O ₃ , Gd ₂ O ₃ , Yb ₂ O ₃ , Er ₂ O ₃ , LiF, the compound ( Y _0.445 Gd _0.445 Yb _0.1 Er _0.01 ) ₂ O ₃ .

Состав шихты промежуточного вещества приведен в таблице 9.The composition of the charge of the intermediate substance is shown in Table 9.

2. На втором этапе полученное промежуточное вещество было измельчено и добавлено в шихту на основе компонентов Nb₂O₅, CaCO₃, BaCO₃, BaCl₂, ZnO, Tl₂O₃. Состав шихты конечного люминесцентного вещества приведен в таблице 10:2. At the second stage, the obtained intermediate was crushed and added to the charge based on the components Nb ₂ O ₅ , CaCO ₃ , BaCO ₃ , BaCl ₂ , ZnO, Tl ₂ O ₃ . The composition of the charge of the final luminescent substance is shown in table 10:

Затем полученная шихта измельчалась и прокаливалась при температуре 1200°С в течение 5 часов в тиглях в атмосфере инертного газа. Полученное люминесцентное вещество отмывалось горячей дистиллированной водой до рН=7 и высушивалось до пыления.Then the resulting mixture was crushed and calcined at a temperature of 1200 ° C for 5 hours in crucibles in an inert gas atmosphere. The resulting luminescent substance was washed with hot distilled water to pH = 7 and dried to dust.

Путем подбора катионного состава (Y³⁺, Gd³⁺), а также введения дополнительных ионов (Tl³⁺), экспериментально определенная оптическая ширина запрещенной зоны составила около 3,1 эВ (около 400 нм).By selecting the cationic composition (Y ³⁺ , Gd ³⁺ ), as well as introducing additional ions (Tl ³⁺ ), the experimentally determined optical band gap was about 3.1 eV (about 400 nm).

Пример 5.Example 5.

(Lu_0,5804Gd_0,1451Yb_0,2Er_0,0125Ta_0,025Ca_0,035In_0,002)₃Al₅O₁₂ (Lu _0.5804 Gd _0.1451 Yb _0.2 Er _0.0125 Ta _0.025 Ca _0.035 In _0.002 ) ₃ Al ₅ O ₁₂

Люминесцентное вещество характеризуется люминесценцией в спектральном диапазоне (990-1650) нм при воздействии возбуждающего лазерного излучения в диапазоне (930-970) нм, и оптическим тушением излучения люминесценции без изменения ее спектрального состава при воздействии стимулирующим излучением в диапазоне длин волн (200-400) нм.A luminescent substance is characterized by luminescence in the spectral range (990-1650) nm when exposed to exciting laser radiation in the range (930-970) nm, and optical quenching of luminescence radiation without changing its spectral composition when exposed to stimulating radiation in the wavelength range (200-400) nm.

1. На первом этапе путем приготовления и совместной прокалки в воздушной среде, при температуре 1200°С, в течение 2 часов смеси Lu₂O₃, Gd₂O₃, Yb₂O₃, Er₂O₃, LiF было получено соединение (Lu_0,63Gd_0,1575Yb_0,2Er_0,0125)₂O₃.1. At the first stage, by preparation and joint calcination in air, at a temperature of 1200 ° C, for 2 hours, a mixture of Lu ₂ O ₃ , Gd ₂ O ₃ , Yb ₂ O ₃ , Er ₂ O ₃ , LiF, the compound ( Lu _0.63 Gd _0.1575 Yb _0.2 Er _0.0125 ) ₂ O ₃ .

Состав шихты промежуточного вещества приведен в таблице 11.The composition of the intermediate mixture is shown in Table 11.

2. На втором этапе полученное промежуточное вещество было измельчено и добавлено в шихту на основе компонентов Ta₂O₅, CaCO₃, Al₂O₃, B₂O₃, In₂O₃. Состав шихты конечного люминесцентного вещества приведен в таблице 12:2. At the second stage, the resulting intermediate was crushed and added to the charge based on the components Ta ₂ O ₅ , CaCO ₃ , Al ₂ O ₃ , B ₂ O ₃ , In ₂ O ₃ . The composition of the charge of the final luminescent substance is shown in table 12:

Затем полученная шихта измельчалась и прокаливалась при температуре 1600°С в течение 8 часов в тиглях в атмосфере инертного газа. Полученное люминесцентное вещество отмывалось горячей дистиллированной водой до рН=7 и высушивалось до пыления.Then the resulting mixture was crushed and calcined at a temperature of 1600 ° C for 8 hours in crucibles in an inert gas atmosphere. The resulting luminescent substance was washed with hot distilled water to pH = 7 and dried to dust.

Путем подбора катионного состава (Lu³⁺, Gd³⁺), а также введения дополнительных ионов (In³⁺), экспериментально определенная оптическая ширина запрещенной зоны составила около 4,8 эВ (около 258 нм).By selecting the cationic composition (Lu ³⁺ , Gd ³⁺ ), as well as introducing additional ions (In ³⁺ ), the experimentally determined optical band gap was about 4.8 eV (about 258 nm).

Пример 6.Example 6.

(Y_0,4415La_0,4415Yb_0,06Er_0,01Ta_0,015Ca_0,025Ce_0,007)F₃ (Y _0.4415 La _0.4415 Yb _0.06 Er _0.01 Ta _0.015 Ca _0.025 Ce _0.007 ) F ₃

1. На первом этапе путем приготовления и совместной прокалки в воздушной среде, при температуре 650°С, в течение 2 часов смеси YF₃, LaF₃, Yb₂O₃, Er₂O₃, LiF, NH₄F было получено соединение (Y_0,465La_0,465Yb_0,06Er_0,01)F₃.1. At the first stage, by preparation and joint calcination in air, at a temperature of 650 ° C, for 2 hours a mixture of YF ₃ , LaF ₃ , Yb ₂ O ₃ , Er ₂ O ₃ , LiF, NH ₄ F, the compound ( Y _0.465 La _0.465 Yb _0.06 Er _0.01 ) F ₃ .

Состав шихты промежуточного вещества приведен в таблице 13.The composition of the intermediate mixture is shown in Table 13.

2. На втором этапе полученное промежуточное вещество было измельчено и добавлено в шихту на основе компонентов Ta₂O₅, CaCO₃, NH₄F, Li₂CO₃, In₂O₃. Состав шихты конечного люминесцентного вещества приведен в таблице 14:2. At the second stage, the resulting intermediate was ground and added to the charge based on the components Ta ₂ O ₅ , CaCO ₃ , NH ₄ F, Li ₂ CO ₃ , In ₂ O ₃ . The composition of the charge of the final luminescent substance is shown in Table 14:

Затем полученная шихта измельчалась и прокаливалась при температуре 750°С в течение 2 часов в тиглях в атмосфере инертного газа. Полученное люминесцентное вещество отмывалось горячей дистиллированной водой до рН=7 и высушивалось до пыления.Then the resulting mixture was crushed and calcined at a temperature of 750 ° C for 2 hours in crucibles in an inert gas atmosphere. The resulting luminescent substance was washed with hot distilled water to pH = 7 and dried to dust.

Путем подбора катионного состава (Y³⁺, La³⁺), а также введения дополнительных ионов (Се³⁺), экспериментально определенная оптическая ширина запрещенной зоны составила около 5,1 эВ (около 243 нм).By selecting the cationic composition (Y ³⁺ , La ³⁺ ), as well as introducing additional ions (Ce ³⁺ ), the experimentally determined optical band gap was about 5.1 eV (about 243 nm).

Пример 7.Example 7.

(Y_0,38Gd_0,38Yb_0,17Er_0,02Ta_0,015Ba_0,015Al_0,02)NaF₄ (Y _0.38 Gd _0.38 Yb _0.17 Er _0.02 Ta _0.015 Ba _0.015 Al _0.02 ) NaF ₄

1. На первом этапе путем приготовления и совместной прокалки в воздушной среде, при температуре 650°С, в течение 2 часов смеси YF₃, GdF₃, Yb₂O₃, Er₂O₃, LiF, NH₄F было получено соединение (Y_0,405Gd_0,405Yb_0,17Er_0,02)F₃.1. At the first stage, by preparation and joint calcination in air, at a temperature of 650 ° C, for 2 hours a mixture of YF ₃ , GdF ₃ , Yb ₂ O ₃ , Er ₂ O ₃ , LiF, NH ₄ F, the compound ( Y _0.405 Gd _0.405 Yb _0.17 Er _0.02 ) F ₃ .

Состав шихты промежуточного вещества приведен в таблице 15.The composition of the intermediate mixture is shown in Table 15.

2. На втором этапе полученное промежуточное вещество было измельчено и добавлено в шихту на основе компонентов Ta₂O₅, ВаСО₃, NH₄F, NaF, Al₂O₃. Состав шихты конечного люминесцентного вещества приведен в таблице 16:2. At the second stage, the resulting intermediate was crushed and added to the charge based on the components Ta ₂ O ₅ , BaCO ₃ , NH ₄ F, NaF, Al ₂ O ₃ . The composition of the charge of the final luminescent substance is shown in Table 16:

Путем подбора катионного состава (Y³⁺, Gd³⁺), а также введения дополнительных ионов (Al₃ ⁺), экспериментально определенная оптическая ширина запрещенной зоны составила около 4,9 эВ (около 253 нм).By selecting the cationic composition (Y ³⁺ , Gd ³⁺ ), as well as introducing additional ions (Al ₃ ⁺ ), the experimentally determined optical band gap was about 4.9 eV (about 253 nm).

Пример 8.Example 8.

(Sc_0,365La_0,365Yb_0,2Er_0,01Ta_0,025Sr_0,025Ga_0,01)PO₄ (Sc _0.365 La _0.365 Yb _0.2 Er _0.01 Ta _0.025 Sr _0.025 Ga _0.01 ) PO ₄

1. На первом этапе путем приготовления и совместной прокалки в воздушной среде, при температуре 1200°С, в течение 2 часов смеси Sc₂O₃, La₂O₃, Yb₂O₃, Er₂O₃, LiF было получено соединение (Sc_0,395La_0,395Yb_0,2Er_0,01)₂O₃.1. At the first stage, by preparation and joint calcination in air, at a temperature of 1200 ° C, for 2 hours a mixture of Sc ₂ O ₃ , La ₂ O ₃ , Yb ₂ O ₃ , Er ₂ O ₃ , LiF, the compound ( Sc _0.395 La _0.395 Yb _0.2 Er _0.01 ) ₂ O ₃ .

Состав шихты промежуточного вещества приведен в таблице 17.The composition of the intermediate mixture is shown in Table 17.

2. На втором этапе полученное промежуточное вещество было измельчено и добавлено в шихту на основе компонентов Ta₂O₅, SrCO₃, Li₂CO₃ и (NH₄)H₂PO₄, Ga₂O₃. Состав шихты конечного люминесцентного вещества приведен в таблице 18.2. At the second stage, the resulting intermediate was crushed and added to the charge based on the components Ta ₂ O ₅ , SrCO ₃ , Li ₂ CO ₃ and (NH ₄ ) H ₂ PO ₄ , Ga ₂ O ₃ . The composition of the charge of the final luminescent substance is shown in table 18.

Затем полученная шихта измельчалась и прокаливалась при температуре 1200°С в течение 3 часов в тиглях в атмосфере инертного газа. Полученное люминесцентное вещество отмывалось горячей дистиллированной водой до рН=7 и высушивалось до пыления.Then the resulting mixture was crushed and calcined at a temperature of 1200 ° C for 3 hours in crucibles in an inert gas atmosphere. The resulting luminescent substance was washed with hot distilled water to pH = 7 and dried to dust.

Путем подбора катионного состава (Sc³⁺, La³⁺), а также введения дополнительных ионов (Ga³⁺), экспериментально определенная оптическая ширина запрещенной зоны составила около 5,1 эВ (около 243 нм).By selecting the cationic composition (Sc ³⁺ , La ³⁺ ), as well as introducing additional ions (Ga ³⁺ ), the experimentally determined optical band gap was about 5.1 eV (about 243 nm).

Люминесцентное соединение введено в количестве 0,1% масс в состав бумаги, предназначенной для производства акцизных марок.The luminescent compound is introduced in an amount of 0.1% by weight in the composition of paper intended for the production of excise stamps.

Пример 9.Example 9.

(Y_0,28455Lu_0,52845Yb_0,1Er_0,01Hf_0,05Sr_0,025In_0,002)Al₃(BO₃)₄ (Y _0.28455 Lu _0.52845 Yb _0.1 Er _0.01 Hf _0.05 Sr _0.025 In _0.002 ) Al ₃ (BO ₃ ) ₄

1. На первом этапе путем приготовления и совместной прокалки в воздушной среде, при температуре 1200°С, в течение 2 часов смеси Y₂O₃, Lu₂O₃, Yb₂O₃, Er₂O₃, LiF было получено соединение (Y_0,3115Lu_0,5785Yb_0,1Er_0,01)₂О₃.1. At the first stage, by preparation and joint calcination in air, at a temperature of 1200 ° C, for 2 hours a mixture of Y ₂ O ₃ , Lu ₂ O ₃ , Yb ₂ O ₃ , Er ₂ O ₃ , LiF, the compound ( Y _0.3115 Lu _0.5785 Yb _0.1 Er _0.01 ) ₂ O ₃ .

Состав шихты промежуточного вещества приведен в таблице 19.The composition of the intermediate mixture is shown in Table 19.

2. На втором этапе полученное промежуточное вещество было измельчено и добавлено в шихту на основе компонентов HfO₂, SrCO₃, In₂O₃, Al₂O₃ и Н₃ВО₃. Состав шихты конечного люминесцентного вещества приведен в таблице 20.2. At the second stage, the resulting intermediate was crushed and added to the charge based on the components HfO ₂ , SrCO ₃ , In ₂ O ₃ , Al ₂ O ₃ and H ₃ VO ₃ . The composition of the charge of the final luminescent substance is shown in table 20.

Путем подбора катионного состава (Y³⁺, Lu³⁺), а также введения дополнительных ионов (In³⁺), экспериментально определенная оптическая ширина запрещенной зоны составила около 5,2 эВ (около 238 нм).By selecting the cationic composition (Y ³⁺ , Lu ³⁺ ), as well as introducing additional ions (In ³⁺ ), the experimentally determined optical band gap was about 5.2 eV (about 238 nm).

Пример 10.Example 10.

(Y_0,71865Sc_0,119775Yb_0,1Er_0,01Ge_0,06Ba_0,03Ga_0,0015)BO₃ (Y _0.71865 Sc _0.19775 Yb _0.1 Er _0.01 Ge _0.06 Ba _0.03 Ga _0.0015 ) BO ₃

1. На первом этапе путем приготовления и совместной прокалки в воздушной среде, при температуре 1200°С, в течение 2 часов смеси Y₂O₃, Sc₂O₃, Yb₂O₃, Er₂O₃, LiF было получено соединение (Y_0,801Sc_0,1335Yb_0,1Er_0,01)₂O₃.1. At the first stage, by preparation and joint calcination in air, at a temperature of 1200 ° C, for 2 hours a mixture of Y ₂ O ₃ , Sc ₂ O ₃ , Yb ₂ O ₃ , Er ₂ O ₃ , LiF, the compound ( Y _0.801 Sc _0.1335 Yb _0.1 Er _0.01 ) ₂ O ₃ .

Состав шихты промежуточного вещества приведен в таблице 21.The composition of the mixture of the intermediate substance is shown in table 21.

2. На втором этапе полученное промежуточное вещество было измельчено и добавлено в шихту на основе компонентов GeO₂, ВаСО₃, Ga₂O₃, Н₃ВО₃ и Н₃ВО₃. Состав шихты конечного люминесцентного вещества приведен в таблице 22.2. At the second stage, the resulting intermediate was crushed and added to the charge based on the components GeO ₂ , BaCO ₃ , Ga ₂ O ₃ , H ₃ VO ₃ and H ₃ VO ₃ . The composition of the charge of the final luminescent substance is shown in Table 22.

Путем подбора катионного состава (Y³⁺, Sc³⁺), а также введения дополнительных ионов (Ga³⁺), экспериментально определенная оптическая ширина запрещенной зоны составила около 5,35 эВ (около 232 нм).By selecting the cationic composition (Y ³⁺ , Sc ³⁺ ), as well as introducing additional ions (Ga ³⁺ ), the experimentally determined optical band gap was about 5.35 eV (about 232 nm).

ИСТОЧНИКИSOURCES

1. Гурвич A.M. Введение в физическую химию кристаллофосфоров, Москва, Высшая школа, 1971.1. Gurvich A.M. Introduction to the physical chemistry of crystalline phosphors, Moscow, High School, 1971.

2. Фок М.В. Введение в кинетику люминесценции кристаллофосфоров. Москва, 1964 г.2. Fok M.V. Introduction to the kinetics of luminescence of crystal phosphors. Moscow, 1964

3. Чукова Ю.П. Антистоксова люминесценция и новые возможности ее применения, Москва, Советское радио, 19803. Chukova Yu.P. Anti-Stokes luminescence and new possibilities of its application, Moscow, Soviet radio, 1980

4. Lyu Т., Dorenbos P. Charge carrier trapping processes in lanthanide doped La-, Gd-, Y-, and LuPO4 // Journal of Materials Chemistry C: materials for optical and electronic devices. - 2017.4. Lyu T., Dorenbos P. Charge carrier trapping processes in lanthanide doped La-, Gd-, Y-, and LuPO4 // Journal of Materials Chemistry C: materials for optical and electronic devices. - 2017.

Claims

1. An inorganic luminescent compound based on elements of the III group of the Periodic system, characterized by luminescence of a given spectral composition in the wavelength range (700-3000) nm under the influence of exciting radiation with a wavelength of (700-1600) nm and possessing the property of optical quenching of luminescence when exposed to stimulating radiation with a wavelength of (100-700) nm, characterized in that to provide photostimulation of luminescence in a given spectral range, it has an empirical chemical formula of the form:

((Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) ₂ O ₂ S,

or

(Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) ₂ O ₃ ,

or

(Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) ₃ OCl ₇ ,

or

(Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) ₂ BaZnO ₅ ,

or

(Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) ₃ Al ₅ O ₁₂ ,

or

(Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) F ₃ ,

or

(Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) NaF ₄ ,

or

(Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) PO ₄ ,

or

(Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) Al ₃ (VO ₃ ) ₄ ,

or

(Ln1 _1-XYZEFG Ln2 _X Me ₁ ^III _Y Me ₂ ^III _Z Me ^II _E Me ^IV _F Me ₃ ^III _G ) BO ₃ ,

Where:

Me ^II denotes an element of group II of the Periodic system (Mg, Ca, Sr, Ba, Zn);

Me ^IV denotes an element of group IV or V of the Periodic Table (Ti, Zr, Hf, Si, Ge, Ta, Nb);

Me ₁ ^III , Me ₂ ^III designate various elements of Group III of the Periodic Table, including Er, Yb, Tm, Nd, Ho;

Me ₃ ^III denotes various elements of the Periodic Table selected from the group including B, Al, In, Ga, Tl, Ce;

Ln1 denotes an element selected from the group consisting of Sc, Y, Lu;

Ln2 is an element selected from the group consisting of La, Gd, Ce *;

0.0001≤X≤0.7;

0.0001≤Y≤0.5;

0.0001≤Z≤0.2;

0.001≤E≤0.2;

0.001≤F≤0.2;

0.0001≤G≤0.1;

X + Y + Z + E + F + G≤1;

in this case, the elements marked with * should not be used in conjunction with similar elements from the groups Me ₁ ^III , Me ₂ ^III , Me ₃ ^III .

2. The luminescent compound according to claim 1, characterized in that it is a solid solution of the 1st kind of the compounds listed in claim 1.

3. A compound according to claim 1, characterized in that it is made in the form of a powder with a predetermined fractional composition with an average particle size of 0.1 μm to 50 μm.

4. The connection according to claim. 1, characterized in that it is configured to be inserted into the base and / or applied to at least one surface of the information carrier.

5. The connection according to claim 1, characterized in that it is made with the possibility of being used in the composition of paper, plastic, printing inks.

6. The connection according to claim 1, characterized in that it is made visually indistinguishable on the surface and / or in the composition of the information carrier.

7. A method for producing a compound according to claim 1, characterized in that a two-stage solid-phase synthesis is carried out, in which, in the first stage, a substance with the empirical formula (Ln1 _1-X-2Y Me ^III _X Me ^II _Y Me ^IV _Y ) ₂ O _{3 is} obtained: Na ₂ O, and in the second stage the resulting substance is used as a component in a charge based on S, Na or F compounds and mineral fluids, followed by calcination in the temperature range 700-1450 ° C.

8. The method according to claim 7, characterized in that the resulting solid solution is crushed, the required fraction is isolated, washed and dried.

9. An information carrier, characterized in that in its composition and / or on the surface it contains an inorganic luminescent compound according to claim 1.

10. The carrier according to claim 9, characterized in that it is selected from the group including a banknote, excise stamp, postage stamp, passport, travel document, driver's license, identity card, security, plastic card, label, museum exhibit, cultural object and a payment document.