Nghiên cứu tính chất phát quang của Eu2+ và Dy3+ trong vật liệu nền Aluminate

Vật liệu phát quang BaAl2O4:1,0% Eu2+; x% Dy3+ đã được chế tạo thành công bằng phương pháp phản ứng pha rắn. Cấu trúc tinh thể và tính chất phát quang của các vật liệu được nghiên cứu bằng các phép đo nhiễu xạ tia X (XRD) và quang phát quang.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu tính chất phát quang của Eu2+ và Dy3+ trong vật liệu nền AluminateISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL. 18, NO. 9, 2020 61 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT PHÁT QUANG CỦA Eu2+ VÀ Dy3+ TRONG VẬT LIỆU NỀN ALUMINATE STUDY ON LUMINESENCE OF Eu2+, Dy3+ IN THE ALUMINATE Lê Văn Thanh Sơn1, Đinh Thanh Khẩn1, Lê Vũ Trường Sơn1, Phan Liễn1, Trịnh Ngọc Đạt1, Bế Kim Giáp2 1 Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng; lvtson@ued.udn.vn 2 Trường Cao đẳng Sư phạm Cao BằngTóm tắt - Vật liệu phát quang BaAl 2O4:1,0% Eu2+; x% Dy3+ đã Abstract - Phosphors BaAl2O4:1,0% Eu2+; x% Dy3+ aređược chế tạo thành công bằng phương pháp phản ứng pha rắn. synthesized with the solid phase reaction method. The structureCấu trúc tinh thể và tính chất phát quang của các vật liệu được and photoluminescent properties of the phosphors are investigatednghiên cứu bằng các phép đo nhiễu xạ tia X (XRD) và quang phát using X-ray diffraction (XRD) and photoluminescence (PL)quang. Kết quả phân tích XRD cho thấy, vật liệu BaAl2O4 chế tạo measurements. XRD analysis results show that, the BaAl2O4được có cấu trúc pha lục giác và sự pha tạp của ion Eu 2+; Dy3+ materials fabricated have a hexagonal phase structure and thekhông làm thay đổi cấu trúc của vật liệu. Khi được kích thích bằng doping of Eu2+ ions; Dy3+ does not change the structure of thebước sóng 350 nm, phổ phát quang của vật liệu có dạng đám materials. When excited with a wavelength of 350 nm, PL spectrarộng với đỉnh phổ khoảng 495 nm (Đặc trưng của phát xạ Eu 2+ of material have a wide band form with the peak at about 495 nmtương ứng với chuyển dời 4f 65d → 4f7) và đỉnh 575 nm của Dy 3+ (Characterized by Eu2+ emission corresponding to displacement(4F9/2 → 6H13/2) với cường độ thấp. Mặc khác, khi tăng nồng độ 4f65d → 4f7) and the peak 575 nm of Dy3+ (4F9/2 → 6H13/2) with lowpha tạp ion Dy 3+ cường độ phát quang của ion Eu 2+ cũng tăng intensity. On the other hand, when increasing the concentration ofnhưng dạng phổ gần như không thay đổi. Điều này chứng tỏ, ion doped Dy3+ ion, luminescence intensity of Eu2+ ion also increasesEu2+ đóng vai trò là tâm phát quang còn ion đồng kích hoạt Dy 3+ but the spectra do not change. These results clearly indicate thatđóng vai trò là tâm tăng nhạy. the Eu2+ ion acts as a luminescence center and doping Dy 3+ ion acts as a sentitizer.Từ khóa - Phát quang; ion Eu2+ và Dy3+; nền Aluminate. Key words - Luminescent; Eu2+ and Dy3+ ions; Aluminate.1. Giới thiệu 2. Thực nghiệm Các tính chất phát quang của nền aluminate kiềm thổ Vật liệu phát quang BaAl2O4 pha tạp các ion đất hiếmpha tạp các ion đất hiếm đã thu hút nhiều sự chú ý đáng kể (Eu2+; Dy3+) được chế tạo bằng phương pháp phản ứng phatừ các nhà khoa học. Nền aluminate có tính ổn định hóa rắn trong môi trường khử bằng than hoạt tính.học cao, cũng như bản chất không độc hại, không phóng xạ Với các tiền chất gồm BaCO3 (99,9%), Al2O3 (99,0%),và đặc biệt tạo ra nhiều bẫy liên quan đến khuyết tật hơn Eu2O3 (99,9%) và Dy2O3 (99,9%) được cân theo tỉ lệ thíchkhi chúng được pha tạp với các ion đất hiếm [1-5]. hợp. H3BO3 sử dụng làm chất chảy, với tỉ lệ là 5% khối Tâm quang học thông thường là một ion (kim loại lượng sản phẩm. Hỗn hợp được nghiền trộn trong máychuyển tiếp hoặc đất hiếm) hay là các khuyết tật … Trong nghiền hãng Retsch MM 400 trong thời gian 45 phút vớiđó, huỳnh quang từ các tâm đất hiếm là một trong các hướng tần số 15 Hz, sau đó hỗn hợp được nung ở nhiệt độ 13000Cnghiên cứu mạnh và liên tục do yêu cầu về nguồn phát quang trong 2 giờ và gia nhiệt 100C/1 phút.học và khuếch đại quang. Để tăng hiệu suất của quá trình Mẫu thu được được kiểm tra giản đồ pha qua phương phápphát quang, người ta tiến hành pha tạp đồng thời hai loại tâm XRD bởi nhiễu xạ kế Bruker D8-Advance, phổ phát quangquang học trong cùng một mạng nền. Trong đó, một tâm (PL) và phổ kích thích phát quang (PLE) thực hiện bằng phổđược sử dụng làm tâm tăng nhạy cho tâm phát quang chính kế huỳnh quang FL3-22 của hãng Horiba. Các phép đo đều[6]. Ngoài ra, bằng việc điều chỉnh nồng độ của các tâm được tiến hành tại phòng thí nghiệm Khoa học vật liệu, Khoaquang học và thành phần nền, chúng ta sẽ điều chỉnh được tỉ Vật lí, Trường Đại học Sư phạm – Đại họ ...