YAG:Ce nanoparticle lightsources

Autor: B Masenelli, O Mollet, O Boisron, B Canut, G Ledoux, J-M Bluet, P Mélinon, Ch Dujardin, S Huant
Přispěvatelé: INL - Spectroscopies et Nanomatériaux ( INL - S&N ), Institut des Nanotechnologies de Lyon ( INL ), École Centrale de Lyon ( ECL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon ( CPE ) -Institut National des Sciences Appliquées de Lyon ( INSA Lyon ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -École Centrale de Lyon ( ECL ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut Néel ( NEEL ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut National Polytechnique de Grenoble ( INPG ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de Physico-Chimie des Matériaux Luminescents ( LPCML ), Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de Physique de la Matière Condensée et Nanostructures ( LPMCN ), NOF - Nano-Optique et Forces, Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes [Saint Martin d'Hères]-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes [Saint Martin d'Hères], INL - Spectroscopies et Nanomatériaux (INL - S&N), Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nano-Optique et Forces (NOF), Institut Néel (NEEL), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Lumière Matière [Villeurbanne] (ILM), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2013
Předmět:
Zdroj: Nanotechnology
Nanotechnology, Institute of Physics, 2013, 24 (16), pp.165703. 〈10.1088/0957-4484/24/16/165703〉
Nanotechnology, Institute of Physics, 2013, 24 (16), pp.165703. ⟨10.1088/0957-4484/24/16/165703⟩
ISSN: 0957-4484
1361-6528
DOI: 10.1088/0957-4484/24/16/165703〉
Popis: International audience; We investigate the luminescence properties of 10 nm yttrium aluminum garnet (YAG) nanoparticles doped with Ce ions at 0.2%, 4% and 13% that are designed as active probes for scanning near-field optical microscopy. They are produced by a physical method without any subsequent treatment, which is imposed by the desired application. The structural analysis reveals the amorphous nature of the particles, which we relate to some compositional defects as indicated by the elemental analysis. The optimum emission is obtained with a doping level of 4%. The emission of the YAG nanoparticles doped at 0.2% is strongly perturbed by the crystalline disorder whereas the 13% doped particles hardly exhibit any luminescence. In the latter case, the presence of Ce4+ ions is confirmed, indicating that the Ce concentration is too high to be incorporated efficiently in YAG nanoparticles in the trivalent state. By a unique procedure combining cathodoluminescence and Rutherford backscattering spectrometry, we demonstrate that the enhancement of the particle luminescence yield is not proportional to the doping concentration, the emission enhancement being larger than the Ce concentration increase. Time-resolved photoluminescence reveals the presence of quenching centres likely related to the crystalline disorder as well as the presence of two distinct Ce ion populations. Eventually, nano-cathodoluminescence indicates that the emission and therefore the distribution of the doping Ce ions and of the defects are homogeneous.
Databáze: OpenAIRE
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