Báo cáo thực tập chuyên đề Vật liệu Ruby Al2O3 : Cr3+ nhâm tạo

Ruby (hồng ngọc hay đá đỏ) là một trong những chủng loại đá quý hiếm nhất. Ngày nay ruby có thể sản xuất được. Ruby nhân tạo thường có tính chất hoàn hảo, màu sắc đồng đều, độ trong tốt, kích thước lớn.Vật liệu nền của ruby đó là Al2O3. Được tạo nên từ nhôm và oxi. Nhôm và oxi nắm vị trí thứ 13 và 16 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo thực tập chuyên đề " Vật liệu Ruby Al2O3 : Cr3+ nhâm tạo " BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC BÁO CÁOTHỰC TẬP CHUYÊN ĐỀ Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Mạnh Sơn Nhóm học viên thực tập 1. Thái Ngọc Ánh 2. Bùi Tiến Đạt 3. Lê Văn Khoa Bảo 4. Nguyễn Ngọc Trác 5. Lê Thị Thảo Viễn Huế, tháng 01 năm 2008 MỤC LỤCPhần chính của thực tập ........................................................................................... 3I. 1 Tính chất vật lý ................................................................................................. 5I.1.1 Hiện tượng tách, nứt ........................................................................................ 5I.1.4 Điểm nóng chảy và điểm sôi ........................................................................... 6I.1.5 Tỷ trọng và tỷ trọng riêng................................................................................ 6I.2 Tính chất quang học .......................................................................................... 6I.2.1 Độ lấp lánh ..................................................................................................... 7I.2.2 Tính chất đa màu, màu sắc của ruby ................................................................ 7 I.2.3 Quá trình phát quang của ruby..................................................................... 8 I.2.4 Phổ hấp thụ [3] .......................................................................................... 10 II. 3 Kỹ thuật thẩm định ruby nhân tạo ............................................................. 11 Hệ thấu kính .................................................................................................. 17 Bộ Lock-in Amplifier .................................................................................... 17 Nhóm thực tập ................................................................................................... 25Báo Cáo Thực tập chuyên đề MỞ ĐẦU 1. Nơi thực tập: Phòng thí nghiệm Vật lý chất rắn, Khoa Vật lý, Trường Đại học KhoaHọc Huế Giáo viên hướng dẫn thực tập: TS Nguyễn Mạnh Sơn Nhóm Học viên cùng thực tập: Thái Ngọc Ánh, Bùi Tiến Đạt Nguyễn Ngọc Trác, Lê Văn Khoa Bảo và Lê Thị Thảo Viễn 2. Mục đích thực tập Làm quen với các trang thiết bị nghiên cứu, tập duyệt cách bố trí, đo đạccác vật liệu có sẳn. Làm quen với các hệ đo của khoa Vật lý liên quan đến chuyên ngànhđang được đào tạo. Làm quen với cách sữ dụng các phần mềm chuyên dụng để xữ lý số liệuthu được, chẳng hạn dùng phần mềm Microcal Origin [5] Tập duyệt nghiên cứu khoa học và cách viết một báo cáo, một thông báokhoa học. Tập duyệt cách hợp tác nghiên cứu khoa học, làm việc theo nhóm. 3. Đối tượng nghiên cứu Vật liệu Ruby Al2O3: Cr3+ nhân tạo. Mẫu đã có sẳn chỉ tiến hành các phépđo. Hệ đo đã có sẳn và đã được tự động hoá tại Phòng Thí nghiệm của khoavật lý.Báo Cáo Thực tập chuyên đề Phần chính của thực tập I. Tổng quan lý thuyết về Ruby Al2O3: Cr3+ [3,6,7] Ruby (hồng ngọc hay đá đỏ) là một trong những chủng loại đá quý hiếmnhất. Ngày nay ruby có thể sản xuất được. Ruby nhân tạo thường có tính chất hoànhảo, màu sắc đồng đều, độ trong tốt, kích thước lớn. Vật liệu nền của ruby đó là Al2O3. Được tạo nên từ nhôm và oxi. Nhômvà oxi nắm vị trí thứ 13 và 16 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố. Màu đỏ của hồng ngọc là do tâm phát quang Cr3+ phát ra. Crom là kimloại chuyển tiếp thuộc nhóm d. Có vị trí và cấu hình như trình bày bên dưới. Hình 1: Vị trí của nhôm và oxi trong bảng tuần hoàn. Tâm phát quang Cr3+. Crom là kim loại chuyển tiếp có nằm ở vị trí 24trong bảng tuần hoàn các nguyên tố. Hình 2: Vị trí của Crom trong bảng tuần hoàn các nguyên tố.Báo Cáo Thực tập chuyên đề Cấu hình của Crom 1s22s22p63s23p63d54s1. Do đó, cấu hình của Cr3+ là1s22s22p63s23p63d3. Ta biết rằng oxit nhôm Al2O3 tinh khiết là không màu và ít gấy ấn tượng.Nhưng khi nó chứa cở 1% oxit crom thì nó có màu đỏ rất đẹp. Đó là ruby, một loạiđá quý hiếm đứng sau kim cương. Al2O3 (nhôm oxit) Al2O3:Cr3+ (ruby) Hình 3: Hình ảnh của Al2O3 và Al2O3: Cr3+ [4] Ngoài giá trị dùng để làm đồtrang sức thì ruby có rất nhiều ứngdụng trong khoa học kỹ thuật mà điểmhình là làm môi trường hoạt tính cholaser ruby. Đây là loại laser ra đời đầutiên đánh một mốc lịch sử cho ngànhkhoa học laser. ...