TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA VẬT LIỆU Li2ZnSn2O6:Mn4+  SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHẢN ỨNG PHA RẮN

Nguyễn Văn Quang; Chu Mai Hương; Hoàng Quang Bắc; Vũ Thị Kim Thoa; Hoàng Minh Tuấn; Phạm Thị Lan Hương

doi:10.34238/tnu-jst.10118

TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA VẬT LIỆU Li2ZnSn2O6:Mn4+ SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHẢN ỨNG PHA RẮN

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 11/04/24 Ngày hoàn thiện: 17/06/24 Ngày đăng: 17/06/24

Các tác giả

1. Nguyễn Văn Quang , Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
2. Chu Mai Hương, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
3. Hoàng Quang Bắc, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
4. Vũ Thị Kim Thoa, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
5. Hoàng Minh Tuấn, Sở Giáo dục và Đào tạo Vĩnh Phúc
6. Phạm Thị Lan Hương, Trường Đại học Phenikaa

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, vật liệu Li₂ZnSn₂O₆:Mn⁴⁺phát xạ đỏ được tổng hợp bằng phương pháp phản ứng pha rắn. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến cấu trúc tinh thể của Li2ZnSn2O6 được nghiên cứu bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) và hình thái học bề mặt của vật liệu được nghiên cứu bằng phương pháp kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-SEM), phân tích tính chất quang bằng phép đo phổ phát quang và phổ kích thích phát quang (PL,PLE). Kết quả XRD của vật liệu Li₂ZnSn₂O₆:Mn⁴⁺ cho thấy vật liệu được hình thành đơn pha khi nung ở nhiệt độ 950 và 1000 ^oC, nung ở nhiệt độ 1050 và 1100 ^oC ngoài pha tinh thể Li₂ZnSn₂O₆ còn xuất hiện pha tinh thể của SnO₂. Quan sát hình thái bề mặt của vật liệu nung ở 1000 ^oC, hạt có kích thước trong khoảng 200÷500 nm. Kết quả phổ kích thích phát quang cho thấy vật liệu hấp thụ ở hai vùng 260 ÷ 410 nm, 410 ÷ 560 nm; phổ phát xạ mạnh trong vùng đỏ với các bước sóng cực đại tương ứng tại 658 nm và 672 nm.

Từ khóa

Phản ứng pha rắn; Li2ZnSn2O6; Ion Mn4+; Li2ZnSn2O6:Mn4+; Phát xạ đỏ

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] Z. Wu and Z. Xia, Phosphors for white LEDs, Elsevier Ltd, 2018, doi: 10.1016/B978-0-08-101942-9.00005-8.

[2] T. Y. Shen, Y. Wu, Y.F. Shen, Z.G. Zou, F. Long, and Z. J. Zhang, "Photophysical properties and electronic structure of Sr₂Si₅N₈ :Eu²⁺," Rengong Jingti Xuebao/Journal Synth. Cryst., vol. 43, pp. 1212–1216, 2014.

[3] S. M. Hwang, J. B. Lee, S. H. Kim, and J. H. Ryu, "A review on inorganic phosphor materials for white LEDs," J. Korean Cryst. Growth Cryst. Technol., 22, pp. 233–240, 2012, doi: 10.6111/jkcgct.2012. 22.5.233.

[4] H. Donnerberg and R. H. Bartram, "Embedded cluster calculations on BaTiO₃ : Mn⁴⁺Ti," J. Lumin., vol. 60–61, pp. 162–164, 1994, doi: 10.1016/0022-2313(94)90120-1.

[5] D. Chen, Y. Zhou, and J. Zhong, "A review on Mn⁴⁺ activators in solids for warm white light-emitting diodes," RSC Adv., vol. 6, pp. 86285–86296, 2016, doi: 10.1039/c6ra19584a.

[6] J. Hu, T. Huang, Y. Zhang, B. Lu, H. Ye, B. Chen, H. Xia, and C. Ji, "Enhanced deep-red emission from Mn⁴⁺/Mg²⁺ co-doped CaGdAlO₄ phosphors for plant cultivation," Dalt. Trans., vol. 48, pp. 2455–2466, 2019, doi: 10.1039/c8dt04955f.

[7] S. Adachi and T. Takahashi, "Direct synthesis and properties of K₂SiF₆:Mn⁴⁺ phosphor by wet chemical etching of Si wafer," J. Appl. Phys., vol. 104, pp. 6–9, 2008, doi: 10.1063/1.2956330.

[8] A. M. Srivastava and W. W. Beers, "Luminescence of Mn⁴⁺ in the Distorted Perovskite Gd₂MgTiO₆," J. Electrochem. Soc., vol. 143, pp. L203–L205, 1996, doi: 10.1149/1.1837087.

[9] Y. Chen, M. Wang, J. Wang, M. Wu, and C. Wang, "A high color purity red emitting phosphor CaYAlO₄:Mn⁴⁺ for LEDs," J. Solid State Light., vol. 1, pp. 2–9, 2014, doi: 10.1186/s40539-014-0015-4.

[10]R. Cao, X. Liu, K. Bai, T. Chen, S. Guo, Z. Hu, F. Xiao, and Z. Luo, "Photoluminescence properties of red-emitting Li₂ZnSn₂O₆:Mn⁴⁺ phosphor for solid-state lighting," J. Lumin., vol. 197, pp. 169–174, 2018, doi: 10.1016/j.jlumin.2018.01.023.

[11]T. Preethi, K. Senthil, S. Ashokan, B. Sundaravel, and P. Saravanan, "Structural, optical and magnetic properties of SnO₂ nanoparticles synthesized via surfactant-free hydrothermal process," Mater. Today Proc., vol. 47, pp. 2097–2101, 2021, doi: 10.1016/j.matpr.2021.04.580.

[12] L. Shi, Y. J. Han, Z. G. Zhang, Z. X. Ji, D. C. Shi, X. Y. Geng, H. Zhang, M. Li, and Z. W. Zhang, "Synthesis and photoluminescence properties of novel Ca₂LaSbO₆:Mn⁴⁺ double perovskite phosphor for plant growth LEDs," Ceram. Int., vol. 45, pp. 4739–4746, 2019, doi: 10.1016/j.ceramint.2018.11.166.

[13] L. T. T. Vien, T. T. Nguyen, T. T. Phuong, V. Q. Nguyen, V. H. Bui, A. T. Duong, D. Q. Trung, and P. T. Huy, "Facile synthesis of single phase α-Zn₂SiO₄:Mn²⁺ phosphor via high-energy planetary ball milling and post-annealing method," J. Lumin., vol. 215, 2019, Art. no. 116612, doi: 10.1016/j.jlumin.2019.116612.

[14]M. G. Brik, S. J. Camardello, and A. M. Srivastava, "Influence of Covalency on the Mn⁴⁺ 2Eg → 4A2g Emission Energy in Crystals," ECS J. Solid State Sci. Technol., vol. 4, pp. R39–R43, 2015, doi: 10.1149/2.0031503jss.

[15]J. Lu, Y. Pan, J. Wang, X. Chen, S. Huang, and G. Liu, "Reduction of Mn⁴⁺ to Mn²⁺ in CaAl₁₂O₁₉ by co-doping charge compensators to obtain tunable photoluminescence," RSC Adv., vol. 3, pp. 4510–4513, 2013, doi: 10.1039/c3ra22938f.

[16] M. T. Tran, D. Q. Trung, T. Nguyen, D. D. Anh, L. T. H. Thu, N. V. Du, N. V. Quang, N. T. Huyen, N. D. T. Kien, D. X. Viet, N. D. Hung, and P. T. Huy, "Single-phase far-red-emitting ZnAl₂O₄:Cr³⁺ phosphor for application in plant growth LEDs," J. Alloys Compd., vol. 884, pp. 1–13, 2021, doi: 10.1016/j.jallcom.2021.161077.

[17] D. Q. Trung, T. Nguyen, N. V. Quang, M. T. Tran, N. V. Du, and P. T. Huy, "Non-rare-earth dual green and red-emitting Mn-doped ZnAl₂O₄ phosphors for potential application in plan-growth LEDs," J. Alloys Compd., vol. 845, pp. 2–10, 2020, doi: 10.1016/j.jallcom.2020.156326.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.10118

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ