Identifikācijas numurs: lzp-2021/1-0118
Tips: Latvijas Zinātnes padomes fundamentālo un lietišķo pētījumu projekts
Projekta ilgums: 2022 - 2024
Projekta vadītājs: Dr. phys. Andris Antuzevičs LU CFI
Projekta galvenā izpildītāja: PhD Guna Krieķe LU CFI
Kopējais finansējums: 300 000 EUR
Projekta kopsavilkums:
Materiāli ar ilgspīdēšanu īsviļņu ultravioletajā (UV-C) diapazonā ir jauns pētījumu virziens ar daudzsološiem pielietojumiem sterilizācijā un novērošanā. Projekta mērķis ir izstrādāt jaunu UV-C ilgspīdošu materiālu uz stabilu un lētu silikātu bāzes (M2Al2SiO7, kur M = Ca, Sr, Ba). Materiālos tiks ievadīti koaktivatori, lai uzlabotu luminiscences īpašības: viļņa garumu, intensitāti un ilgumu. Pētniecības darbības ietvers paraugu sintēzi, to strukturas raksturošanu un padziļinātu luminiscences un magnētiskās rezonanses spektroskopijas analīzi. Projekta zinātniskā novitāte ir izskaidrot UV-C ilgspīdēšanas izcelsmi, lai ar defektu kontroli to varētu pastiprināt un izmantot praktiskiem pielietojumiem. Rezultāti, kas tiks publicēti vismaz 6 zinātnisku rakstu veidā, sniegs vadlīnijas optimāla ķīmiskā sastāva un sintēzes apstākļu izvēlē efektīvam UV-C ilgspīdošam luminoforam. Projektā plānota studējošo iesaiste, kas izstrādās savus noslēguma darbus projekta īstenošas laikā. Paredzētās pētniecības aktivitātes veicinās visu iesaistīto dalībnieku profesionālo prasmju pilnveidi, kas pavērs jaunas iespējas nākotnes projektu pieteikumos un veicinās Latvijas zinātnieku atpazīstamību pasaules mērogā.
Jaunumi par projektu
30.06.2023.
Pirmo reizi ir aprakstīta ar Ce3+ aktivēta Sr3MgSi2O8 materiāla UV ilgspīdošā luminiscence. Lai analizētu luminiscences mehānismu un ķērājcentru raksturu, tika izmantotas optiskās, termiskās un elektronu paramagnētiskās rezonanses spektroskopijas eksperimentālās metodes.
Izmantojot rentgenstaru difrakcijas, optiskās un magnētiskās rezonanses spektroskopijas metodes tika pētītas Ca2Al2SiO7: Pr3+ UV-C pēcspīdošā materiāla strukturālās un optiskās īpašības.
Ir veiksmīgi izstrādāts jauns Sr2MgSi2O7 luminofors, kas aktivēts ar Pr3+ joniem un kuram novērojama UV-C ilgstošā pēcspīdēšana un uzlabotu spektrālo pozīciju salīdzinājumā ar Ca2Al2SiO7 (maksimums 243 nm).
Ir veiksmīgi sagatavots jauns granāts Mg3Y2Ge3O12:Tb3+ ar ilgstošu pēcspīdēšanu spektra diapazonā no UV līdz zaļai gaismai.
Izmantojot augstas temperatūras cietvielu sintēzi, tika veiksmīgi sagatavots jauns Mg3Lu2Ge3O12:Pr3+ fosfors ar spilgti oranžu ilgstošo pēcspīdēšanu, ko varēja detektēt ilgāk kā 16 stundas.
Zinātniskās publikācijas:
[1] Guna Doke, Guna Krieke, Pavels Rodionovs, Dace Nilova, Andris Antuzevics
Trap properties of novel UV-A persistent phosphor Sr3MgSi2O8: Ce3+
Iesniegta J. Rare Earths (2024) (IF = 4.632; SNIP = 1.05)
[2] Dace Nilova, Andris Antuzevics, Guna Krieke, Guna Doke, Inga Pudza, Alexei Kuzmin
Ultraviolet-C persistent luminescence and defect properties in Ca2Al2SiO7:Pr3+
Publicēta J Lumin. (2023) (IF = 4.171; SNIP = 0.960)
https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2023.120105
[3] A. Antuzevics, G. Doke, G. Krieke, P. Rodionovs, D. Nilova, J. Cirulis, A. Fedotovs, U. Rogulis
Shortwave Ultraviolet Persistent Luminescence of Sr2MgSi2O7: Pr3+
Publicēta d Materials. 16 (2023) (IF = 3.748; SNIP = 1.067)
https://doi.org/10.3390/ma16051776
[4] G. Krieke, G. Doke, A. Antuzevics, I. Pudza, A. Kuzmin, E. Welter
Tuneable persistent luminescence of novel Mg3Y2Ge3O12 garnet
Publicēta J Alloys Compd. 922 (2022) (IF = 6.371; SNIP = 1.342)
https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.166312
[5] G. Krieke, G. Doke, A. Antuzevics, R. Ignatans, I. Pudza, A. Kuzmin
Structure and persistent luminescence of novel Pr-doped Mg3Lu2Ge3O12 garnet
Publicēta J Alloys Compd. 957 (2023) (IF = 6.371; SNIP = 1.342)
https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.170421
Zinātniskās konferences:
Projekta rezultāti prezentēti deviņās zinātniskās konferencēs - sešas stenda prezentācijas un trīs mutiskas prezentācijas.
Studentu darbi:
Projekta dalībnieki aizstāvējuši divus noslēguma darbus
Semināri:
07.06.2023. Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūtā tika organizēts atklāts seminārs.
Populārzinātniskā informācija:
Latvijas Nacionālajā enciklopēdijā ir publicēti vairāki plašākai sabiedrībai paredzēti populārzinātniski ieraksti, kas aptver interesantas, šim projektam aktuālas tēmas. Projekta komandas dalībnieki ir organizējuši vai piedalījušies vairākos populārzinātniskos pasākumos.