Luận án Nghiên cứu tính chất quang của ion đất hiếm Sm3+ và Dy3+ trong một số vật liệu quang học họ florua và oxit

Việc nghiên cứu và phát triển các vật liệu huỳnh quang đã và đang thu hút được sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học trên thế giới. Nhiều tác giả hướng sự quan tâm tới các vật liệu phát quang trong vùng nhìn thấy dưới sự kích thích của tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, hoặc các bức xạ có năng lượng lớn như tia X, tia gamma Một số nghiên cứu đã dẫn đến sự ra đời của các thiết bị công nghệ mới như: màn hình cỡ lớn, thiết bị chiếu sáng tiết kiệm năng lượng thân thiện môi trường, thiết bị đánh dấu huỳnh quang và đặc biệt quan trọng là sự ra đời của đèn LED trắng cũng như các sản phẩm công nghệ có ý nghĩa lớn gần đây như: đèn compact, màn hình kích thích plasma, chụp cắt lớp vi kỹ thuật số, công nghệ đánh dấu hồng ngoại.

pdf158 trang | Chia sẻ: lecuong1825 | Ngày: 16/07/2016 | Lượt xem: 1001 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận án Nghiên cứu tính chất quang của ion đất hiếm Sm3+ và Dy3+ trong một số vật liệu quang học họ florua và oxit, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ PHAN VĂN ĐỘ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA ION ĐẤT HIẾM Sm3+ VÀ Dy 3+ TRONG MỘT SỐ VẬT LIỆU QUANG HỌC HỌ FLORUA VÀ OXIT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ HÀ NỘI, NĂM 2016 VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ PHAN VĂN ĐỘ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA ION ĐẤT HIẾM Sm3+ VÀ Dy 3+ TRONG MỘT SỐ VẬT LIỆU QUANG HỌC HỌ FLORUA VÀ OXIT Chuyên ngành: Vật lý chất rắn Mã số chuyên ngành: 62 44 01 04 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. GS.TSKH. VŨ XUÂN QUANG 2. TS. VŨ PHI TUYẾN HÀ NỘI, NĂM 2015 i Lời cảm ơn ........  ........ Lời đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới GS. TSKH. Vũ Xuân Quang và TS. Vũ Phi Tuyến, đã hết lòng dạy dỗ, hướng dẫn tôi thực hiện và hoàn thành luận án này. Tôi xin trân trọng cảm ơn Học Viện Khoa Học và Công Nghệ, Viện Vật lý, Bộ phận đào tạo sau Đại học, Viện Vật lý, luôn nhiệt tình và trách nhiệm đối với NCS và tôi luôn nhận được sự quan tâm, đôn đốc về tiến độ học tập. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Trọng Thành, TS. Vũ Thị Thái Hà và tập thể cán bộ của Phòng thí nghiệm Quang phổ ứng dụng và Ngọc học, Viện Khoa học Vật liệu, luôn giúp đỡ, cổ vũ, động viên và đã dành cho tôi những tình cảm chân thành trong suốt thời gian làm luận án. Tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới ngài Nicholas M. Khaidukov, Viện Hóa học Vô Cơ Hóa Đại Cương, Moscow, Liên Bang Nga đã dành thời gian thảo luận về phương pháp nghiên cứu, cung cấp một số tài liệu và mẫu đo. Xin chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp tại bộ môn Vật lý, khoa Năng Lượng, trường Đại học Thủy Lợi đã luôn động viên, chia sẻ khó khăn trên tinh thần vô tư trong sáng. Tác giả Phan Văn Độ ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn nghiên cứu khoa học của GS. TSKH. Vũ Xuân Quang và TS. Vũ Phi Tuyến. Các số liệu và kết quả trình bày trong Luận án được trích dẫn từ các bài báo của tôi cùng các cộng sự đã và sẽ công bố là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả Phan Văn Độ iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt A Acceptor Axepto CIE Commission Internationale de L'éclairage Giản đồ tọa độ màu CR Cross-Relaxation Phục hồi chéo D Donor Đono DD Dipole-dipole Lưỡng cực-lưỡng cực DQ Dipole-quadrupole Lưỡng cực-tứ cực DTA Differential thermal analysis Nhiệt vi sai Đ.v.t.đ - Đơn vị tương đối ED Electric dipole Lưỡng cực điện EM Energy migration Di chuyển năng lượng ET Energy transfer Truyền năng lượng FTIR Fourier transform infrared Hấp thụ hồng ngoại FD Fluorecensce decay Suy giảm huỳnh quang IH Inokuti-Hirayama Inokuti-Hirayama IR Infrared Hồng ngoại JO Judd-Ofelt Judd-Ofelt MD Magnetic dipole Lưỡng cực từ MP Đa phonon Multi-phonon NR Nonradiative Không phát xạ QQ Quadrupole-quadrupole Tứ cực-tứ cực TAB Telluroborate Telluroborate Vis Visible Khả kiến RE 3+ Trivalent rare earth ions Ion đất hiếm hóa trị 3 YT Yakota-Tamimoto Yakota-Tamimoto VUV Vacuum ultraviolet Tử ngoại chân không UV Ultraviolet Tử ngoại W-LED White light-emitting diode Đi ốt phát ánh sáng trắng SQC Self quenching Tự dập tắt PL Photoluminescence Phát quang iv DANH MỤC MỘT SỐ KÝ HIỆU Ký hiệu Ý nghĩa Đơn vị AJJ’ Xác suất chuyển dời phát xạ giữa trạng thái J và J’ s -1 Atp Số hạng bậc lẻ trong khai triển trường tinh thể tĩnh - α Hệ số hấp thụ - β Tỉ số phân nhánh % c Tốc độ ánh sáng trong chân không cm/s C Nồng độ tạp mol/dm3 CDA Thông số tương tác vi mô giữa các ion RE 3+ cm (S) /sec D Yếu tố ma trận của toán tử lưỡng cực esu2.cm2 e Điện tích của electron esu f Lực dao động tử - h Hằng số Phlăng erg.s  Hằng số Phlăng rút gọn erg.s  Năng lượng phonon eV I Cường độ huỳnh quang - J Moment góc tổng cộng - η Hiệu suất lượng tử % n Chiết suất của vật liệu - m Khối lượng electron g λ Bước sóng nm ν Năng lượng của chuyển dời cm-1 S Mô men góc spin - τ Thời gian sống ms R Khoảng cách giữa các ion Å R0 Khoảng cách ngưỡng Å Ω Thông số Judd-Ofelt cm2 W Xác suất chuyển dời s-1 σ Tiết diện phát xạ cưỡng bức cm2 Σ Tiết diện phát xạ tích phân cm Δλeff Độ rộng hiệu dụng của dải huỳnh quang nm U (λ) Yếu tố ma trận rút gọn kép - ΔE Khoảng cách giữa hai mức năng lượng cm-1 v DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN ÁN Hình Chú thích Trang Chương 1 Hình 1.1 Sự sắp xếp các nguyên tử trong mạng ngẫu nhiên liên tục của vật liệu tinh thể thạch anh SiO2 và thủy tinh silica SiO2 6 Hình 1.2 Mô hình minh họa các cấu trúc đơn vị [BO3] - trong thủy tinh borate 8 Hình 1.3 Các nhóm cấu trúc điển hình trong mạng thủy tinh borate 9 Hình 1.4 Cấu trúc đa diện YF7 trong tinh thể K2YF5 11 Hình 1.5 Sự kết tinh của tinh thể K2YF5 trong hệ trực thoi (orthorhombic) 11 Hình 1.6 Cấu trúc nguyên tử của ion RE 3+ và kim loại chuyển tiếp 12 Hình 1.7 Phổ hấp thụ vùng hồng ngoại gần của ion Sm 3+ trong tinh thể BaY2F8 và trong thủy tinh K–Mg–Al–P 16 Hình 1.8 Phổ phát xạ của các ion Dy 3+ trong tinh thể BaY2F8 và trong các thủy tinh CaB4O7, LiCaBO3 17 Hình 1.9 Sự tách mức năng lượng của ion Dy 3+ trong trường tinh thể 20 Hình 1.10 Giản đồ một số mức năng lượng của các ion đất hiếm trong LaCl3 21 Hình 1.11 Sự phụ thuộc của xác suất phục hồi đa phonon vào số phonon trong các nền LaCl3, LaF3 vàY2O3 29 Hình 1.12 Các bước của quá trình truyền năng lượng không bức xạ 31 HÌnh 1.13 Sơ đồ cho cơ chế dập tắt huỳnh quang theo nồng độ 32 Hình 1.14 Số trích dẫn hàng năm hai bài báo của B.R. Judd và G.S. Ofelt 35 Chương 2 Hình 2.1 Giản đồ tam nguyên hình thành pha tinh thể từ các tiền chất KF, GdF3 và H2O 39 Hình 2.2 Quy trình chế tạo vật liệu thủy tinh bằng phương pháp nóng chảy 41 Hình 2.3 Hình ảnh hệ thiết bị đo phổ tán xạ Raman XPLORA 42 Hình 2.4 Hệ đo phổ phát quang FL3–22 43 Chương 3 Hình 3.1 Hình ảnh một số mẫu thủy tinh telluroborate và tinh thể K2YF5 và K2GdF5 46 Hình 3.2 Giản đồ nhiễu xạ tia X của mẫu thủy tinh TAB00 49 Hình 3.3 Giản đồ nhiễu xạ tia X của tinh thể K2YF5 và K2GdF5 49 vi Hình 3.4 Phổ hấp thụ hồng ngoại của mẫu thủy tinh TAB00 51 Hình 3.5 Phổ tán xạ Raman của mẫu thủy tinh TAB00 51 Hình 3.6 Phổ tán xạ Raman của các tinh thể K2YF5 và K2GdF5 pha tạp Sm 3+ 52 Hình 3.7 Đường cong DTA của thủy tinh telluroborate 53 Chương 4 Hình 4.1 Phổ hấp thụ của tinh thể K2YF5:Sm 3+ 57 Hình 4.2 Phổ hấp thụ của tinh thể K2GdF5:Sm 3+ 57 Hình 4.3 Phổ hấp thụ của thủy tinh TAB:Sm 3+ 58 Hình 4.4 Phổ hấp thụ của tinh thể K2GdF5:Dy 3+ 60 Hình 4.5 Phổ hấp thụ của thủy tinh TAB:Dy 3+ 60 Hình 4.6 Sự phụ thuộc của các thông số cường độ Ω2 và Ω6 vào nồng độ tạp trong tinh thể K2YF5:Sm 3+ và thủy tinh TAB:Dy3+. 68 Hình 4.7 Phổ kích thích huỳnh quang của các ion Sm 3+ và Dy 3+ 74 Hình 4.8 Giản đồ một số mức năng lượng của Sm 3+ và Dy 3+ trong tinh thể K2GdF5 75 Hình 4.9 Phổ huỳnh quang của tinh thể K2YF5:Sm 3+ và K2GdF5:Sm 3+ đo tại nhiệt độ T = 7 K. 80 Hình 4.10 Phổ kích thích huỳnh quang VUV của ion Sm 3+ trong tinh thể K2YF5:Sm 3+ và K2GdF5:Sm 3+ đo tại nhiệt độ T = 7 K. 80 Hình 4.11 Phổ huỳnh quang của ion Sm 3+ trong tinh thể K2YF5 và K2GdF5 tại nhiệt độ phòng. 82 Hình 4.12 Phổ huỳnh quang của Sm 3+ trong thủy tinh telluroborate 83 Hình 4.13 Phổ huỳnh quang của ion Dy 3+ trong tinh thể K2GdF5 84 Hình 4.14 Phổ huỳnh quang của ion Dy 3+ thủy tinh telluroborate 84 Hình 4.15 Giản đồ tọa độ màu CIE 1931 và giản đồ tọa độ màu của mẫu TABD100 87 Hình 4.16 Biểu đồ biểu diễn cường độ huỳnh quanh tương đối theo tính toán và theo thực nghiệm của mẫu K2YF5:Sm 3+ và K2GdF5:Dy 3+ 89 Chương 5 Hình 5.1 Phổ kích thích VUV các tinh thể K2YF5:Sm 3+ và K2GdF5:Sm 3+ 94 Hình 5.2 Phổ kích thích huỳnh quang của các ion Sm 3+ (a) và Dy 3+ (b) trong một số nền 95 Hình 5.3 Giản đồ truyền năng lượng từ Gd 3+ sang Sm 3+ và phổ huỳnh quang của tinh thể K2GdF5:Sm với các bước sóng kích thích khác nhau. 96 vii Hình 5.4 Phổ kích thích huỳnh quang của ion Tb 3+ và ion Sm 3+ trong tinh thể K2YF5 99 Hình 5.5 Phổ kích thích huỳnh quang của ion Tb 3+ và ion Sm 3+ trong tinh thể K2GdF5 99 Hình 5.6 Phổ huỳnh quang trong chân không tại nhiệt độ 7 K của K2YF5:Sm 3+ và K2YF5:Tb 3+ ,Sm 3+ 100 Hình 5.7 Phổ huỳnh quang trong chân không tại nhiệt độ 7 K của K2GdF5:Sm 3+ và K2GdF5:Tb 3+ ,Sm 3+ 100 Hình 5.8 Phổ kích thích của Tb 3+ (λem = 541 nm) và Sm 3+ (λem = 600 nm) trong tinh thể K2YF5:Tb; Sm. 101 Hình 5.9 Phổ huỳnh quang của tinh thể K2YF5:0,33Tb 3+ ,xSm 3+ , x = 0; 0,33; 0,67 và 1,67. 101 Hình 5.10 Sự chồng lấn giữa phổ phát xạ của ion Tb 3+ và phổ kích thích của ion Sm 3+ khi chúng được pha tạp đơn trong tinh thể K2GdF5. 102 Hình 5.11 Giản đồ biểu diễn quá trình truyền năng lượng từ ion Tb 3+ sang ion Sm 3+ trong tinh thể K2YF5 đồng pha tạp Tb 3+ và Sm 3+ . 102 Hình 5.12 Đường cong FD của chuyển dời 5 D4→ 7 F5 trong K2GdF5:0,33 mol% Tb 3+ và K2GdF5: :0,33 mol% Tb 3+ ;1,67mol% Sm 3+ 103 Hình 5.13 Đường cong FD của chuyển dời 5 D4→ 7 F5 (Tb 3+ ) trong tinh thể K2GdF5:Tb 3+ và tinh thể K2GdF5:Tb 3+ ,Sm 3+ . 104 Hình 5.14 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tỷ số τ(Tb,Sm)/τ(Tb) theo: C 3/3 ; C 6/3 ; C 8/3 và C 10/3 106 Hình 5.15 Giản đồ tọa độ màu CIE của các tinh thể K2YF5 đồng pha tạp Tb 3+ và Sm 3+ 108 Hình 5.16 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ huỳnh quang theo nồng độ Sm3+ và đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của log(I/C) theo log(C) 109 Hình 5.17 Đường cong FD của mức 4 G5/2 của ion Sm 3+ pha tạp với nồng độ 0,1 mol% trong: tinh thể K2YF5; K2GdF5 và thủy tinh TAB 110 Hình 5.18 Các kênh phục hồi ngang của Sm 3+ trong K2GdF5 114 Hình 5.19 Các kênh phục hồi ngang của ion Dy 3+ trong thủy tinh TAB 114 Hình 5.20 Các đường cong FD của Sm 3+ trong K2YF5; K2GdF5;TAB và Dy 3+ trong thủy tinh TAB 116 Hình 5.21 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi của Q, τexp và WDA theo nồng độ của Sm 3+ trong tinh thể K2YF5. 118 Hình 5.22 Đường cong FD của mẫu K2YF5:Sm và TAB:Dy 3+ được làm khớp theo mô hình IH và YT tổng quát. 121 viii Hình 5.23 Đỉnh Boson của mẫu thủy tinh TAB00 và TABS050 123 HÌnh 5.24 Sự chồng chập giữa các mức năng lượng khuyết tật (NBO - ) và các mức năng lượng của ion Sm3+ trong thủy tinh telluroborate 124 Hình 5.25 Sự phụ thuộc của tổng cường độ huỳnh quang của mẫu thủy tinh TAB pha tạp 0,5 mol % Sm3+ theo nhiệt độ. 124 ix DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN ÁN Bảng Chú thích Trang Chương 1 Bảng 1.1 Các đặc điểm tinh thể của họ vật liệu đơn tinh thể K2LnF5 10 Bảng 1.2 Các toán tử chuyển dời và quy tắc lọc lựa tương ứng của ion RE tự do 18 Chương 2 Bảng 2.1 Một số vật liệu thủy tinh borate và nhiệt độ nung trong các công bố 40 Chương 3 Bảng 3.1 Ký hiệu mẫu, hợp phần, chiết suất và khối lượng riêng của các mẫu thủy tinh telluroborate. 47 Bảng 3.2 Ký hiệu mẫu, hợp phần, chiết suất và khối lượng riêng của các mẫu tinh thể K2YF5 và K2GdF5. 48 Bảng 3.3 Kết quả tính các hằng số mạng a, b, c và thể tích ô cơ sở của các tinh thể K2YF5 và KGdF5 50 Bảng 3.4 Kết quả khảo sát nhiệt vi sai trong một số thủy tinh 54 Chương 4 Bảng 4.1 Giá trị năng lượng đỉnh hấp thụ của Sm 3+ trong tinh thể K2YF5, K2GdF5, thủy tinh TAB và một số nền khác 59 Bảng 4.2 Giá trị năng lượng đỉnh hấp thụ của Dy 3+ trong các mẫu tinh thể K2GdF5 và thủy tinh TAB 61 Bảng 4.3 Tỉ số nephelauxetic và thông số liên kết của Sm 3+ và Dy 3+ trong một số nền. 63 Bảng 4.4 Lực dao động tử thực nghiệm và tính toán cho các chuyển dời hấp thụ trong ion Sm3+ 64 Bảng 4.5 Lực dao động tử thực nghiệm và tính toán cho các chuyển dời hấp thụ trong ion Sm3+ 65 Bảng 4.6 Các thông số cường độ Ωλ và hệ số chất lượng quang phổ của ion Sm 3+ trong một số nền. 66 Bảng 4.7 Các thông số cường độ Ωλ và hệ số chất lượng quang phổ của ion Dy 3+ trong một số nền. 67 Bảng 4.8 Tính toán lực dao động tử cho một số chuyển dời hấp thụ trong ion Sm 3+ 69 Bảng 4.9 Năng lượng truyền điện tích giữa ion Sm 3+ và Dy 3+ với một số anion 72 x Bảng 4.10 Tiên đoán các thông số phát xạ của một số mức kích thích trong Sm 3+ 77 Bảng 4.11 Tiên đoán các thông số phát xạ của một số mức kích trong Dy 3+ 78 Bảng 4.12 Số mức Stark và độ rộng của một số “manifold” của Sm 3+ trong một số tinh thể. 81 Bảng 4.13 Tỷ số Y/B và các tọa độ màu (x, y) của ion Dy 3+ trong một số nền khác nhau 88 Bảng 4.14 Các thông số phát xạ của các chuyển dời huỳnh quang trong ion Sm 3+ được pha tạp 0,33 mol% trong tinh thể K2YF5 89 Bảng 4.15 Các thông số phát xạ của các chuyển dời huỳnh quang trong ion Sm 3+ được pha tạp 0,33 mol% trong tinh thể K2GdF5 89 Bảng 4.16 Các thông số phát xạ của chuyển dời 4 G5/2→ 6 H7/2 trong ion Sm 3+ với một số nền khác nhau 90 Bảng 4.17 Các thông số phát xạ của chuyển dời 4 F9/2 → 6 H13/2 trong ion Dy 3+ với một số nền khác nhau 91 Chương 5 Bảng 5.1 Các thông số phát xạ với các bước sóng kích thích khác nhau của chuyển dời 4G5/2→ 6 H7/2 trong Sm 3+ và 4 F9/2→ 6 H13/2 trong Dy 3+ khi chúng được pha tạp trong tinh thể K2GdF5. 97 Bảng 5.2 Thời gian sống của chuyển dời 5 D4→ 7 F5, xác suất truyền năng lượng, hiệu suất truyền năng lượng và nồng độ ngưỡng (C0) trong quá trình truyền năng lượng từ Tb3+ sang Sm3+ 105 Bảng 5.3 Thời gian sống tính toán và thực nghiệm, hiệu suất lượng tử, xác suất truyền năng lượng của Sm3+ và Dy3+ trong các nền với nồng độ 111 Bảng 5.4 Các thông số truyền năng lượng của ion Sm 3+ và Dy 3+ trong các mẫu nghiên cứu 117 Bảng 5.5 Các thông số truyền năng lượng của ion Sm 3+ và Dy 3+ trong một số công bố 119 Bảng 5.6 Các thông số tương tác vi mô CDA và thông số khuếch tán D của thủy tinh telluroborate pha tạp Sm3+ tính theo mô hình IH và YT. 122 Mục lục MỞ ĐẦU ................................................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT ........................................................................... 6 1.1. Vật liệu thủy tinh borate ..................................................................................................... 6 1.1.1. Khái niệm thủy tinh ..................................................................................................... 6 1.1.2. Phân loại thủy tinh....................................................................................................... 7 1.1.3. Sơ lược về cấu trúc thủy tinh borate ........................................................................... 9 1.2. Vật liệu đơn tinh thể K2LnF5 .............................................................................................. 9 1.3. Các nguyên tố đất hiếm..................................................................................................... 12 1.3.1. Sơ lược về các nguyên tố đất hiếm ........................................................................... 12 1.3.2. Đặc điểm phổ quang học của các ion Sm3+ và Dy3+ ................................................. 13 1.3.4. Cường độ của các chuyển dời f-f .............................................................................. 21 1.4. Lý thuyết Judd-Ofelt (JO) ................................................................................................. 23 1.4.1. Tóm tắt nguyên lý của lý thuyết Judd-Ofelt .............................................................. 23 1.4.2. Ý nghĩa của các thông số cường độ Ωλ ..................................................................... 27 1.5. Các chuyển dời không phát xạ..28 1.5.1. Quá trình phục hồi đa phonon ................................................................................... 29 1.5.2. Quá trình truyền năng lượng ..................................................................................... 30 1.5.3. Các mô hình truyền năng lượng ................................................................................ 32 1.6. Tổng quan các nghiên cứu về quang phổ đất hiếm bằng việc sử dụng lý thuyết JO và mô hình IH ..................................................................................................................................... 34 CHƢƠNG 2. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN .. 39 2.1. Phương pháp chế tạo vật liệu ............................................................................................ 39 2.1.1. Phương pháp chế tạo vật liệu đơn tinh thể K2Y(Gd)F5 pha tạp Sm 3+ và Dy 3+ ......... 39 2.1.2. Chế tạo vật liệu thủy tinh teluroborate pha tạp ion Dy3+ và Sm3+............................. 40 2.2. Phương pháp nghiên cứu các tính chất vật lý của vật liệu ................................................ 41 2.3. Các phương pháp nghiên cứu cấu trúc vật liệu ................................................................. 42 2.3.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) .......................................................................... 42 2.3.2. Phương pháp hấp thụ hồng ngoại (FT/IR) ............................................................... 42 2.3.3. Phương pháp phổ tán xạ Raman ................................................................................ 43 2.4. Các phương pháp nghiên cứu tính chất quang của vật liệu .............................................. 43 2.4.2. Phương pháp phổ quang huỳnh quang, kích thích huỳnh quang .............................. 43 2.4.3. Đo thời gian sống của bức xạ huỳnh quang .............................................................. 44 CHƢƠNG 3 ............................................................................................................................ 46 KẾT QUẢ CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC CỦA HỆ VẬT LIỆU THỦY TINH TELLUROBORATE VÀ TINH THỂ K2YF5, K2GdF5 PHA TẠP ION SAMARI VÀ DYSPROSI....................................................................................................................... 46 3.1. Kết quả chế tạo vật liệu ..................................................................................................... 46 3.1.1. Vật liệu thủy tinh telluroborate pha tạp ion Dy3+ và Sm3+ ........................................ 46 3.2. Nghiên cứu cấu trúc vật liệu ............................................................................................. 49 3.2.1. Giản đồ nhiễu xạ tia X ............................................................................................... 49 3.2.2. Phổ hấp thụ hồng ngoại và tán xạ Raman .................................................................. 50 3.4. Kết quả phân tích nhiệt vi sai (DTA) của thủy tinh telluroborate .................................... 53 CHƢƠNG 4 ............................................................................................................................ 56 NGHIÊN CỨU CÁC TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA THỦY TINH TELLUROBORATE VÀ TINH THỂ K2YF5, K2GdF5 PHA TẠP ION Sm 3+ VÀ Dy 3+ THEO LÝ THUYẾT JUDD-OFELT ................................................................................... 56 4.1. Phổ hấp thụ quang học ...................................................................................................... 56 4.1.1. Phổ hấp thụ quang học của các ion Sm3+ .................................................................. 56 4.1.2. Phổ hấp thụ quang học của các ion Dy3+ .................................................................. 59 4.2. Hiệu ứng nephelauxetic và thông số liên kết RE3+-ligand ...........
Luận văn liên quan