Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2024, 15 (4), 481–486
Crystalline LiYF4:Nd3+ nanoparticles synthesized via laser ablation method in water solutions of ethanol
Anna L. Dymova – Kazan Federal University, Kazan, Russian Federation; anyuta_dymova@mail.ru
Vadim A. Prikazchikov – Kazan Federal University, Kazan, Russian Federation
Anna V. Astrakhantseva – Kazan Federal University, Kazan, Russian Federation
Timur M. Minnebaev – Kazan Federal University, Kazan, Russian Federation
Mintimir R. Zaitov – Kazan Federal University, Kazan, Russian Federation
Maksim S. Pudovkin – Kazan Federal University, Kazan, Russian Federation
Alexey S. Nizamutdinov – Kazan Federal University, Kazan, Russian Federation; anizamutdinov@mail.ru
Corresponding author: Anna L. Dymova, anyuta_dymova@mail.ru
PACS 78.67.Bf, 81.16.-c
DOI 10.17586/2220-8054-2024-15-4-481-486
ABSTRACT In this work, a set of crystalline LiYF4:Nd3+ nanoparticles with an average size of about 35 nm, were successfully synthesized via laser ablation method in liquid (combination of ethanol and water). The samples have trigonal structure corresponding to LiYF4 host. The spectral and kinetic characteristics of the synthesized nanoparticles corresponded to the characteristics of the target LiYF4:Nd3+ bulk crystal. In particular, the luminescence decay curves for the 4F3/2 → 4I11/2 radiative transition (Nd3+) are single-exponential and the decay times were around 517 μs, which is typical for Nd3+ in LiYF4 host. It has been established that the decrease in the power density of laser radiation energy leads to the increase of the average particle size.
KEYWORDS laser ablation, laser ablation in liquids, LiYF4 nanoparticles, Nd3+ nanoparticle synthesis
ACKNOWLEDGEMENTS This research was funded by the subsidy allocated to Kazan Federal University for the state assignment in the sphere of scientific activities: FZSM-2023-0012.
FOR CITATION Dymova A.L., Prikazchikov V.A., Astrakhantseva A.V., Minnebaev T.M., Zaitov M.R., Pudovkin M.S., Nizamutdinov A.S. Crystalline LiYF4:Nd3+ nanoparticles synthesized via laser ablation method in water solutions of ethanol. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2024, 15 (4), 481–486.
[In Russian] А. Л. Дымова, В. А. Приказчиков, А. В. Астраханцева, Т. М. Миннебаев, М. Заитов, М. С. Пудовкин, А. С. Низамутдинов
Кристаллические наночастицы LiYF4:Nd3+, синтезированные методом лазерной абляции в водном растворе этанола
АННОТАЦИЯ В настоящей работе методом лазерной абляции в жидкости (водный раствор этанола) были успешно синтезирована серия кристаллических наночастиц LiYF4:Nd3+ со средним размером около 35 нм. Образцы имели тригональную структуру, соответствующую матрице LiYF4. Спектральные и кинетические характеристики синтезированных наночастиц соответствовали характеристикам монокристалла LiYF4:Nd3+, выступавшего в качестве мишени. В частности, затухание люминесценции на переходе 4F3/2 → 4I11/2 описывалось экспоненциальным законом с характеристическим временем около 517 мкс, что характерно для ионов Nd3+ в кристалле LiYF4. Установлено, что уменьшение плотности мощности лазерного излучения приводит к увеличению среднего размера частиц.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА лазерная абляция, лазерная абляция в жидкости, наночастицы LiYF4, синтез наночастиц с ионами Nd3+
