Gemischtanionische Metallhydride als Wirtsgitter für die Lumineszenz von zweiwertigem Europium

• Antragsteller: Professor Dr. Holger Kohlmann
• Fachliche Zuordnung: Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese ; Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 419433503

Zweiwertiges Europium, Eu(II), ist von großem Interesse für Anwendungen als Leuchtmittel. In oxidbasierten Verbindungen und Halogeniden zeigt es meist blaue oder grüne Emission bei Anregung mit UV-Licht (Photolumineszenz). Mit Liganden größerer Polarisierbarkeit verschiebt sich die Emission zu gelb, orange oder rot. Durch die Untersuchung von gemischtanionischen hydridischen Wirtsgittern, möchten wir nun den Einfluss von Dotierungsgrad, Bindungslänge, Anzahl von Hydridliganden, Mischen von harten und weichen Anionen, Koordinationszahl und Symmetrie auf die Lumineszenzeigenschaften untersuchen. Diese Verbindungen werden mit Europium von 0.1% bis 2% dotiert und mittels verschiedener Methoden charakterisiert, z. B. Röntgen- und Neutronenbeugung und Lumineszenz-Spektroskopie (einschließlich hochauflösender und Tieftemperaturuntersuchungen, Messungen der Lebensdauer). Die hydridischen Wirtsgitter sind allesamt weitgehend ionische Metallhydride mit mehrern verschiedenen Anionen, z. B. Hydridfluoride KCaH3-xFx (1 < x < 3) im Perowskit-Typ, Hydridfluoride und Hydridoxide NaCaMg2F7-xHx, NaSrMg2F7-xHx, KCaNb2O6F1-xHx, and KCaTa2O6F1-xHx im Pyrochlor-Typ, Hydridhalogenide MHX (M = Ca, Sr, Ba; X = Cl, Br, I), Lanthanidhydridoxide LnHO, und Hydridsilicate. Kristallchemische Schlüsselparameter für die Eu(II)-Lumineszenz in solchen Verbindungen zu indentifizieren und quantifizieren wird es ermöglichen, für eine gegebene Emissionswellenlänge eine ideale chemische Umgebung und Kristallstruktur vorherzusagen. Das so erzielte vertiefte Verständnis der Lumineszenz in hydridischen Wirtsgittern soll auf diesem Wege die wissensbasierte Entwicklung von Lumineszenzmaterialien ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Niederlande
• Kooperationspartner: Professor Dr. Andries Meijerink