Europium, ký hiệu Eu, có số hiệu nguyên tử 63 và thuộc dãy lanthanide ở chu kỳ 6. Cấu hình electron nguyên tử là [Xe]4f76s2.
Europium, ký hiệu Eu, có số hiệu nguyên tử 63 và thuộc dãy lanthanide ở chu kỳ 6. Cấu hình electron nguyên tử là [Xe]4f76s2. Nguyên tố nổi bật trong những vật liệu phát quang, nơi trạng thái hóa trị và môi trường mạng quyết định màu cùng hiệu suất. Ánh sáng của một chất chứa europium không nên được đồng nhất với màu của kim loại hoặc một dung dịch muối chưa được kích thích.
Eu(III) và Eu(II) đều có ý nghĩa trong hóa học vật liệu. Chuyển từ trạng thái này sang trạng thái kia làm thay đổi cấu hình electron của ion, từ đó thay đổi những chuyển mức có thể tham gia hấp thụ và phát xạ. Không thể chỉ ghi europium mà dự đoán chính xác một màu phát quang trong mọi mạng tinh thể.
Cấu hình 4f bán đầy của Eu2+ góp phần giải thích tính chất khác với nhiều lanthanide chủ yếu được xét ở trạng thái +3. Tuy nhiên, sự bền của một dạng trong vật liệu còn phụ thuộc thành phần, điều kiện chế tạo và môi trường sử dụng. Không nên áp nhận xét về ion cô lập cho mọi chất rắn có cùng nguyên tố.
Nhiều hệ chứa Eu3+ có những dải phát xạ đỏ liên quan các chuyển mức trong hệ electron của ion. Mạng chủ tác động đến cường độ và đặc điểm phổ, nên những chất cùng chứa Eu(III) vẫn có thể có màu tổng thể hoặc hiệu suất khác nhau. Một vạch phát xạ đặc trưng không mô tả toàn bộ đáp ứng quang của mẫu.
Cũng cần phân biệt hấp thụ và phát xạ. Nguồn kích thích có thể nằm ở vùng phổ khác với ánh sáng nhìn thấy được phát ra, vì năng lượng đã được trao đổi qua những quá trình trong vật liệu. Màu ban ngày của một bột không phải thông tin thay thế phổ phát quang dưới điều kiện kích thích được quy định.
Trong những vật liệu Eu2+ thích hợp, các chuyển mức liên quan 4f và 5d có thể tạo dải phát xạ chịu ảnh hưởng rõ của môi trường phối trí. Vì thế, không nên coi mọi vật liệu Eu(II) chỉ phát một màu cố định. Thành phần và cấu trúc mạng có thể được lựa chọn để điều chỉnh đáp ứng trong những phạm vi phù hợp.
Đây là cơ sở để phát triển chất chuyển đổi ánh sáng cho những hệ nguồn sáng khác nhau. Tuy nhiên, màu thuận lợi trong thí nghiệm chưa đủ để chứng minh vật liệu đạt yêu cầu thiết bị. Độ bền nhiệt, khả năng chống ẩm và sự suy giảm theo thời gian có thể quyết định tính sử dụng của sản phẩm.
Nồng độ europium ảnh hưởng số tâm hoạt tính nhưng cũng có thể làm tăng những đường truyền năng lượng không tạo photon hữu ích. Bởi vậy, tăng lượng pha tạp không nhất thiết tăng cường độ phát quang theo tỷ lệ. Hiện tượng dập tắt nồng độ cần được khảo sát cho từng mạng và cấu trúc mẫu.
Kích thước hạt và khuyết tật bề mặt cũng có thể làm thay đổi quá trình mất năng lượng. Khi so sánh hai chất phát quang, phải cùng điều kiện kích thích và cách chuẩn hóa phép đo. Một bức ảnh nhìn sáng hơn chưa tự chứng minh hiệu suất lượng tử cao hơn nếu lượng mẫu hoặc nguồn chiếu khác nhau.
Những hệ phát quang chứa europium có thể được sử dụng trong nguồn sáng, màn hiển thị và các vật liệu nhận diện quang học phù hợp. Ở mỗi ứng dụng, phổ và thời gian đáp ứng có thể quan trọng theo những cách khác nhau. Không nên suy mọi vật phát đỏ dưới tử ngoại đều chứa cùng một hợp chất Eu.
Europium còn có các đặc trưng hạt nhân cần xét theo từng đồng vị, độc lập với màu phát xạ hóa học. Một vật liệu phát quang thông thường không phải nguồn sáng nhờ phóng xạ chỉ vì có europium. Việc tách cơ chế điện tử khỏi phân rã hạt nhân giúp tránh một nhầm lẫn thường gặp khi đọc về vật liệu đất hiếm phát sáng.
