Исследователи Томского политехнического университета повысили эффективность фотолюминесценции керамического композита с церием с 20% до 24%. Для этого поверхность материала обработали карбид-кремниевой наждачной бумагой, изменив её шероховатость без корректировки химического состава.

Эффект обработки зависел от структуры керамики

Учёные изготовили функционально-градиентную керамику на основе диоксида циркония, стабилизированного иттрием, и иттрий-алюминиевого граната. Образцы активировали ионами церия и европия, после чего применили абразивы разной зернистости.

В композите с церием повышение шероховатости поверхности до 0,83 мкм позволило удалить повреждённый при изготовлении слой и открыть доступ к сохранившимся люминесцентным центрам. Авторы связывают рост светоотдачи с крупнозернистой микроструктурой материала.

Керамика с европием показала другой результат: обработка не усилила люминесценцию, однако при обычных нагрузках не ухудшила её. Исследователи пришли к выводу, что способ постобработки необходимо подбирать с учётом состава и размера зёрен. В работе участвовали специалисты центра «Наноматериалы и нанотехнологии» и Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ. Исследование поддержал Российский научный фонд, результаты опубликованы в журнале Ceramics International.

По теме: подготовка научных статей.