Tạp chí Khoa học và công nghệ Đại học Thái Nguyên, T. 208, S. 15

Cỡ chữ:  Nhỏ  Vừa  Lớn

ẢNH HƯỞNG CỦA NÔNG ĐỘ PHA TẠP ION Cr3+ ĐẾN TÍNH CHẤT QUANG CỦA VẬT LIỆU ZnAl2O4:Mn2+ CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP SOL-GEL

Nguyễn Thị Hạnh, Vũ Thị Kim Thoa, Đoàn Thị Vui, Nguyễn Thị Thương, Nguyễn Thị Bích Loan, Lê Thanh Thảo, Ngô Thùy Dung, Nguyễn Thị Phương Ly, Dương Bích Phương, Nguyễn Trung Kiên, Lê Tiến Hà

Tóm tắt


Bột huỳnh quang ZnAl2O4 đồng pha tạp ion Mn2+ và ion Cr3+ phát xạ màu xanh và đỏ được chế tạo thành công bằng phương pháp sol-gel kết hợp với ủ nhiệt trong không khí ở các nhiệt độ khác nhau. Kết quả nhiễu xạ tia X cho thấy  vật liệu ZnAl2O4 có chất lượng tinh thể tốt nhất khi nung ở 1400 oC. Kết quả chụp ảnh FE-SEM cho thấy vật liệu có kích thước hạt tăng dần khi nhiệt độ nung thiêu kết tăng, ở nhiệt độ 1400 oC kích thước hạt phân bố từ vài chục nanomet đến trăm nanomet. Kết quả khảo sát phổ huỳnh quang cho thấy vật liệu phát xạ mạnh trong vùng đỏ - đỏ xa và một giải phát xạ yếu trong vùng ánh sáng xanh. Giải phát xạ yếu với đỉnh huỳnh quang ở bước sóng 511 nm được quy cho quá trình dịch chuyển của ion Mn2+ từ trạng thái 4T16A1 trong mạng ZnAl2O4. Giải phát xạ mạnh trong vùng ánh sáng đỏ và đỏ xa ở đỉnh phát xạ 686 nm do sự chuyển mức năng lượng của ion Ce3+ từ trạng thái 2T2g ®4A2g trong mạng tinh thể ZnAl2O4.  Phổ kích thích huỳnh quang với đỉnh phát xạ 686 nm cho thấy vật liệu hấp thụ mạnh nhất ở bước sóng kích thích 395 nm và 535 nm tương ứng với sự chuyển mức năng lượng của ion Cr3+ từ trạng thái cơ bản 4A2g  lên các trạng thái kích thích 4T1g4T2g. Vật liệu cho phát xạ tốt nhất là mẫu ZnAl2O4 pha tạp 0,5% ion Mn2+ và 0,5% ion Cr3+ nung thiêu kết 2 giờ, ở 1400 oC trong không khí.


Toàn văn: PDF