name: Синтез и исследование люминофоров на основе алюминиевых гранатов и гексафторогерманата калия для белых светодиодов
keyword_list: индекс цветопередачи люминофоров влияние соактиваторов на эксплуатационные характеристики люминесценция ионов Mn2+ и Mn4+, фосфоры для светодиодов
abstract: Объекты исследования - Эффективные люминофоры для «белых» светодиодов с высоким индексом цветопередачи. Предмет исследования - механизмы и результаты влияния легирующих примесей Ce3+, Mn2+, Si4+ в гранатах (YAG и LuAG) и примесей Si и Mn4+ в гексафторогерманате калия (K2GeF6) на структуру и морфологию люминофоров, параметры и характеристики люминесценции. Цель - разработать и исследовать эффективные, экономичные люминофоры для коррекции цветовых параметров излучения «белых» светодиодов, а также сделать всесторонний анализ их структуры, морфологии, люминесцентных свойств, термостойкости, влагостойкости.
  В исследованиях использовалось современное аттестованное оборудование для рентгеновской дифрактометрии, электронной микроскопии, флуоресцентной спектрометрии и др.
  Методом твердофазных реакций синтезирована серия перестраиваемых по спектру излучения гранатовых фосфоров (излучатели: Ce3+ и Mn2+). Установлена структура твердого раствора и симметрия центров свечения при различных содержаниях активаторов и соактиваторов. Показано, что при введении оптимальных концентраций пар Mn-Si не возникает примесной фазы, а благодаря передаче энергии от Ce3+ к Mn2+ люминофоры эффективно возбуждаются синим светом излучая ярко-красный. Методом соосаждения успешно синтезирована серия твердых растворов K2Ge1-xSixF6:Mn4+. Показано, при замещении иона Ge4+ ионом Si4+ метастабильная гексагональная фаза P63mc твердого раствора стабилизируется и существенно повышается термо- и водостойкость синтезированного люминофора. Параметры и характеристики фотолюминесценции синтезированных люминофоров, их стабильность и возможность управлять цветовыми характеристиками говорит о возможности их применения в качестве эффективных люминофора для изготовления светодиодов различной цветности, в том числе с высоким индексом цветопередачи. Результаты исследований расширяют и углубляют знания о процессах вызывающих и сопровождающих люминесценцию ионов Mn2+ и Mn4+ в гранатовых и  матрицах и гексафторогерманате калия, позволяют расширить ассортимент дешевых, технологичных, с улучшенными свойствами люминофоров для светодиодов. 
  Научный руководитель - Корепанов Владимир Иванович, доктор физико-математических наук, профессор отделения материаловедения на правах кафедры инженерной школы новых производственных технологий ТПУ.
  Официальные оппоненты: Михайлов Михаил Михайлович, доктор физико-математических наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники», заведующий лабораторией радиационного и космического материаловедения; Шамирзаев Тимур Сезгирович, доктор физико-математических наук, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, ведущий научный сотрудник.
  Наиболее значимые научные работы автора по теме диссертации: 
  1.	T. C. Lang, T. Han, S. Q. Fang, J. Y. Wang, S. X. Cao, L. L. Peng, B. T. Liu, V. I. Korepanov, A. N. Yakovlev Improved phase stability of the metastable K2GeF6:Mn4+ phosphors with high thermal stability and water-proof property by cation substitution // Chemical Engineering Journal. -2020. -Vol. 380. -P. 122429.
  2.	T. C. Lang, T. Han, C. Zhao, S. Fang, L. Zhao, V. I. Korepanov, A. N. Yakovlev Luminescence properties of color tunable new garnet structure (Lu1-xMnx)3Al2(Al1-xSix)3O12:Ce3+ solid solution phosphors // Journal of Luminescence. -2019. -Vol. 207. - P. 98 - 104. 
  3.	T. C. Lang, T. Han, S. Fang, M. Wang, D. Yang, J. Wang, S. Cao, L. Peng, B. Liu, M. Cai, Yang Zhong, V. I. Korepanov, A. N. Yakovlev Phase transformation of K2GeF6 polymorph for phosphors driven by the simple precipitation-dissolution equilibrium and ion exchange // Inorganic Chemistry. - 2020. - Vol. 59. - P. 8298 - 8307. 
  4.	S. Q. Fang, Lang T. C., T. Han, M. Cai, S. Cao, L. Peng, B. Liu, Y. Zhong, A. N. Yakovlev, V. I. Korepanov A novel efficient single phase dual-emission phosphor with high resemblance to photosynthesis spectrum // Journal of Materials Chemistry C. - 2020. -Vol. 8. -P. 6245. 
  5.	T. Han, T. C. Lang, Y. Zhong, S. Cao, L. Peng, A. Yakovlev, E. Polisadova Spectral broadening of a single Ce3+-doped garnet by chemical unit cosubstitution for near ultraviolet LED // Optical Materials Express. - 2018. - Vol. 8. -P. 3761-3769. 
  6.	T. C. Lang, J. Y. Wang, T. Han, M. S. Cai, S. Q. Fang, Y. Zhong, L. L. Peng, S. X. Cao, B. T. Liu, E. Polisadova, V. Korepanov, A. Yakovlev Enhancing structural rigidity via a strategy involving protons for creating water-resistant Mn4+-doped fluoride phosphors / // Inorganic Chemistry. -2021, -Vol. 60. -P. 1832 - 1838.
chairman_dissertation_council.name: Валерий
chairman_dissertation_council.surname: Кривобоков
chairman_dissertation_council.patronymic: Павлович
chairman_dissertation_council.position: Руководитель НОЦ Б.П. Вейнберга
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: AAD-6184-2019
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6603439351
chairman_dissertation_council.rinc_id: 20307
chairman_dissertation_council.url: https://portal.tpu.ru/SHARED/k/KRIVOBOKOV
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0003-0569-3291
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Леонид
organization_supervisor.surname: Сухих
organization_supervisor.patronymic: Григорьевич
organization_supervisor.position: Проректор по науке и трансферу технологий
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 29.19.31
rubrics.name: Полупроводники
rubrics.code: 29.19.21
rubrics.name: Влияние облучения на свойства твердых тел
oecds.code: 01.03.UK
oecds.name: PHYSICS, CONDENSED MATTER
speciality_codes.name: Физика конденсированного состояния
speciality_codes.code: 01.04.07
supervisors.fio: Корепанов В.И.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Физика конденсированного состояния
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Михайлов М.М.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика конденсированного состояния
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Шамирзаев Т.С.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика конденсированного состояния
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГАОУ ВО НИ ТПУ, ТПУ, НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
protection_organization.ogrn: 1027000890168
protection_organization.supervisor_name: АНДРЕЙ
protection_organization.supervisor_surname: ЯКОВЛЕВ
protection_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: ФГАОУ ВО НИ ТПУ, ТПУ, НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
author_organization.ogrn: 1027000890168
author_organization.supervisor_name: АНДРЕЙ
author_organization.supervisor_surname: ЯКОВЛЕВ
author_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения