Оптическая микроскопия глубокого ультрафиолетового диапазона в исследовании ап-конвертирующих фторидных нанокристаллов

Разработан метод оптической микроскопии глубокого ультрафиолетового (УФ) диапазона длин волн λ = 230-346 нм для анализа фторидных нанокристаллов β-NaYF₄:Yb³⁺,Tm³⁺ обладающих интенсивными полосами фотолюминесценции в УФ области спектра при накачке инфракрасным светом на длине волны 980 нм. Метод заключается в наблюдении нанокристаллов как в проходящем свете (λ= 230-250 нм), так и их фотолюминесценции при ап-конверсии вблизи λ = 290 и 346 нм, когда нанокристаллы рассматриваются как самосветящиеся объекты. При использовании объектива с числовой апертурой NA = 1,1 разрешение метода составляет согласно критерию Рэлея R ≅128 нм на длине волны 230 нм. С использованием модернизированного люминесцентного микроскопа ЛЮМАМ-ИУФ1, оснащённого приставкой для наблюдения объектов в глубоком УФ диапазоне, получены фотографии частиц с диаметром от 100 нм. Метод позволяет чётко отличить нанокристаллы β-NaYF₄:Yb³⁺,Tm³⁺ от других мелких нелюминесцирующих объектов, определить области их расположения и концентрацию на подложке, оценить размеры, а в ряде случаев и определить форму наночастиц.

На английском языке

Deep ultraviolet optical microscopy in the study of upconverting fluoride nanocrystals

Sokolov V.I., Glebov V.N., Goriachuk I.O., Malyutin A.M. and Molchanova S.I.

We develop a method of deep ultraviolet (UV) optical microscopy (λ = 230-346 nm) for the analysis of fluoride nanocrystals β-NaYF₄:Yb³⁺,Tm³⁺, which exhibit intense photoluminescence bands in the UV spectral region when pumped with 980 nm infrared light. The method involves observing the nanocrystals in both transmitted light 230-250 nm and their up-conversion photoluminescence near λ = 290 nm and 346 nm, where the nanocrystals are considered as self-luminous objects. When an objective with numerical aperture NA = 1.1 is used, the resolution of the method is R ≅ 128 nm at 230 nm according to the Rayleigh criterion. Using an advanced LUMAM-IUF1 fluorescence microscope equipped with an attachment for observing objects in the deep UV range, photographs of particles with diameters ranging from 100 nm were obtained. This method is suitable for clear discrimination of β-NaYF₄:Yb³⁺,Tm³⁺nanocrystals among other small non-luminescent objects, finding their locations and concentrations on the substrate, estimation of their size, and, in some cases, determination of the shape of nanoparticles.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2026_69_04_321

Пример ссылки для цитирования

Соколов В.И., Глебов В.Н., Горячук И.О., Малютин А.М., Молчанова С.И. Оптическая микроскопия глубокого ультрафиолетового диапазона в исследовании ап-конвертирующих фторидных нанокристаллов // Изв. вузов. Радиофизика. 2026. Т. 69, № 4. C. 321–329.