Mejoramiento de la luminiscencia verde por conversión ascendente en LaSr₂AlO₅:Er³⁺,Yb³⁺ mediante la incorporación de Li
Paola Alejandrina Sánchez Contreras1; Carlos Eduardo Rodriguez García1,2; Alan Alejandro Aguirre Romano3; Luis Armando Díaz Torres4; Efraín Viesca Villanueva5; Jorge Oliva Uc6.
1. Programa de Posgrado de Doctorado en Ciencia y Tecnología de los Materiales, CYTEMA, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila, Saltillo, México. 2. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Edif. A, Unidad Camporredondo Saltillo Coahuila México. 3. Universidad Tecnológica de Coahuila, Ramos Arizpe, Coahuila. 4. Centro de Investigaciones en Óptica A. C. León Guanajuato, Gto. 5. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila, Saltillo, México. 6. Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada de la Universidad Nacional Autónoma de México.
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Abstract
En este trabajo se sintetizó el material LaSr₂AlO₅:Er³⁺,Yb³⁺ mediante el método de combustión, seguido del tratamiento térmico, y se evaluó el efecto de la incorporación de Li sobre sus propiedades luminiscentes bajo excitación infrarroja a 980 nm. Las concentraciones de Er³⁺ y Yb³⁺ se mantuvieron fijas en 1.0 y 2.0 mol%, mientras que la concentración de Li se varió en 0, 1, 2 y 3 mol%. El análisis por (DRX) confirmó la formación de la fase tetragonal de LaSr₂AlO₅, isoestructural con la reportada en la ficha cristalográfica JCPDS No. 70-2197. La incorporación de Li no produjo modificaciones estructurales detectables mediante DRX. Bajo una excitación de 980 nm, los espectros de emisión mostraron las transiciones del ión Er³⁺: ²H₁₁/₂ → ⁴I₁₅/₂ (~524 nm) y ⁴S₃/₂ → ⁴I₁₅/₂ (~550 nm) en la región verde, ⁴F₉/₂ → ⁴I₁₅/₂ (~655–680 nm) en la región roja y ⁴I₁₃/₂ → ⁴I₁₅/₂ (~1540 nm) en el infrarrojo. En el sistema codopado, el Yb³⁺ sensibiliza la radiación de 980 nm mediante la transición ²F₇/₂ → ²F₅/₂, transfiriendo energía a los niveles excitados del Er³⁺. La intensidad de emisión mostró dependencia de la concentración de Li. La muestra con 3 mol% de Li⁺ presentó la mayor intensidad de emisión en la región verde, mientras que la composición con 1 mol% de Li exhibió la emisión alrededor de 1540 nm. Estos resultados muestran que la incorporación de Li permite modificar y favorecer la respuesta luminiscente del sistema LaSr₂AlO₅³⁺,Yb³⁺ sin alterar significativamente su estructura cristalina. La concentración 3 mol% de Li resultó óptima para el incremento de la emisión verde en el intervalo estudiado. Con ello, la incorporación de Li constituye una estrategia viable para optimizar las propiedades luminiscentes de este material, con potencial aplicación en dispositivos ópticos y como componente emisor de color en sistemas de iluminación de estado sólido.
Keywords: Conversión ascendente; Er³⁺/Yb³⁺; codopaje con Li.