tailieunhanh - Ảnh hưởng của nồng độ pha tạp Ion Cr3+ đến tính chất quang của vật liệu ZnAl2O4:Mn2+ chế tạo bằng phương pháp sol-gel

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. | Ảnh hưởng của nồng độ pha tạp Ion Cr3+ đến tính chất quang của vật liệu ZnAl2O4:Mn2+ chế tạo bằng phương pháp sol-gel ISSN: 1859-2171 TNU Journal of Science and Technology 208(15): 77 - 82 e-ISSN: 2615-9562 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 Hạnh1*, Vũ Thị Kim Thoa1, Đoàn Thị Vui1, Nguyễn Thị Thương1, Nguyễn Thị Bích Loan1, Lê Thu Thảo1, Ngô Thùy Dung1, Nguyễn Thị Phương Ly1, Dương Bích Phương1, Nguyễn Trung Kiên2, Lê Tiến Hà2 1 Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, 2Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên 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 Mn 2+ từ trạng thái 4T1 → 6A1 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 Cr 3+ từ trạng thái cơ bản 4A2g lên các trạng thái kích thích 4T1g và 4T2g. 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. Từ khóa: .