Фосфоресцирующая керамика граната, легированная переходным металлом Mn²⁺, рассматривается как кандидат для создания лазерного освещения с высоким индексом цветопередачи. Однако из-за вариабельности ионного радиуса Mn²⁺ в различных координационных окружениях, схема разработки керамической системы граната с Mn²⁺ не ясна. В данной работе с использованием технологии вакуумного спекания были приготовлены YAG∶Ce³⁺ флуоресцентные керамические образцы с различной концентрацией Mn²⁺, при этом Mn²⁺ был специально введён в октаэдрические (OC) и додекаэдрические (DO) позиции. Были изучены фазовый состав, микроструктура, фотолюминесценция, время жизни люминесценции, квантовая эффективность, а также светоизлучающие свойства керамики при возбуждении лазером LD. Экспериментальные результаты показали, что при введении компенсатора заряда и объёма SiO₂ кристаллическая структура граната более стабильна, когда Mn²⁺ занимает октаэдрические позиции по сравнению с додекаэдрическими. При концентрации Mn²⁺ от 0,5% до 6% (ат.) квантовая эффективность серии OC выше, чем у серии DO. Кроме того, в спектрах PL серии OC пиковые эмиссии при 588 нм и 725 нм соответствуют электронным переходам ⁴T₁→⁶A₁ от Mn²⁺, занимающего октаэдрические и додекаэдрические позиции соответственно, в то время как пик при 572 нм в серии DO обусловлен переходами Mn²⁺ в искажённых додекаэдрических позициях. Благодаря эффективной передаче энергии от Ce³⁺ к Mn²⁺, фосфоресцентная керамика YAG∶Ce³⁺ с 6% (ат.) Mn²⁺, размещённым в октаэдрических позициях, показала индекс цветопередачи лазерного белого источника света 70.8 и относительную цветовую температуру 5117 К. Данное исследование является важным дополнением в развитии фосфоресцентных гранатовых материалов с Mn²⁺ и служит ориентиром для повышения доли красного света в спектрах YAG∶Ce³⁺, что улучшает цветопередачу лазерных источников света в медицине и дисплеях.

флуоресцентная керамика; легирование Ce³⁺; легирование Mn²⁺; позиции