Ученые предложили арктит как прототип для светотехники будущего
Специалисты Кольского научного центра РАН совместно с коллегами из других институтов представили редкий минерал арктит в качестве прототипа для разработки новых люминофоров и светодиодов, как сообщается в пресс-службе Минобрнауки России. Об этом рассказывает ТАСС.
Исследователи впервые детально изучили сложную кристаллическую структуру минерала арктита, уточнив его атомную архитектуру и установив, что термостойкая решетка минерала эффективно преобразует ультрафиолетовое излучение в видимый свет. Это делает арктит перспективным для синтеза искусственных люминофоров, необходимых для современных светодиодов и лазерных технологий.
Арктит, редкий фосфат кальция, натрия и бария, встречается только в Хибинском массиве на Кольском полуострове. Более 40 лет он считался минералогической редкостью, известной лишь по единичным находкам. Новое исследование стало возможным благодаря неожиданной находке осенью 2022 года, когда при обследовании отвалов горных пород были обнаружены многочисленные зерна минерала с яркой голубой люминесценцией.
Для точного определения природы люминесцентных центров и механизмов передачи энергии в кристаллической структуре минерала использовались современные аналитические методы, включая рентгеноструктурный анализ и электронную микроскопию. Исследование показало, как атомы различных химических элементов занимают позиции в структуре.
Арктит относится к семейству антиперовскитов, обладающих прочной кристаллической решеткой, состоящей из чередующихся слоев. Эта плотная упаковка атомов обеспечивает минералу высокую термостабильность, позволяя выдерживать нагрев до 500 градусов без разрушения.
В исследованном образце были обнаружены ранее не отмеченные компоненты, содержащие водород, включая гидроксильные и гидрофосфатные группы. Изучение люминесценции подтвердило, что голубое свечение под действием ультрафиолета обеспечивают редкоземельные элементы - ионы церия и самария, которые работают как сенсибилизаторы.
Арктит представляет собой готовый инженерный прототип, и расшифровка его природного "чертежа" открывает возможности для создания синтетических аналогов, которые могут стать основой для нового поколения ярких и термостойких оптических материалов.
