Спектральные и структурные особенности соединений Lu$_{1-x}$RE$_x$BO$_3$

Исследованы спектры люминесценции, спектры возбуждения люминесценции, ИК-спектры поглощения и кристаллическая структура ортоборатов Lu$_{1-x}$RE$_x$BO$_3$ (RE=Eu, Gd, Tb, Y и Dy). Установлено, что твердый раствор, состоящий из ортобората LuBO$_3$, имеющего две устойчивые структурные модификации (кальцит и ватерит), и ортоборатов REBO$_3$, имеющих одну структурную модификацию (ватерит), при концентрациях редкоземельных ионов, замещающих лютеций, больших 15–20 at.%, кристаллизуется только в структуре ватерита. На основании исследований спектров фотолюминесценции показано, что в ватеритной модификации ортоборатов Lu$_{1-x}$RE$_x$BO$_3$ для редкоземельных ионов Lu$^{3+}$, Eu$^{3+}$, Y$^{3+}$ и Gd$^{3+}$ существуют по крайней мере две позиции, не эквивалентные по симметрии их локального окружения. Установлено, что максимальная интенсивность свечения ватеритной модификации соединений Lu$_{1-x}$RE$_x$BO$_3$, полученных при 970$^\circ$C, наблюдаемая при содержании 15 at.% Tb, в несколько раз превосходит максимальную интенсивность свечения его кальцитной модификации.