ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ ION Eu3+ ĐẾN CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT QUANG CỦA BỘT HUỲNH QUANG LSTO ĐƯỢC CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẢN ỨNG PHA RẮN | Xuân | TNU Journal of Science and Technology

ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ ION Eu3+ ĐẾN CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT QUANG CỦA BỘT HUỲNH QUANG LSTO ĐƯỢC CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẢN ỨNG PHA RẮN

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 24/10/24                Ngày hoàn thiện: 26/11/24                Ngày đăng: 26/11/24

Các tác giả

1. Trần Quốc Xuân, Trường THPT Đông Thành
2. Lê Thị Phương, Trường THPT Đông Triều
3. Trần Thị Thu Trang Email to author, Trường Đại học Hạ Long
4. Lê Tiến Hà, Trường Đại học Khoa học – ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt


Bột huỳnh quang LSTO pha tạp ion Eu3+ với nồng độ từ 1 đến 6%, bằng phương pháp phản ứng pha rắn ở nhiệt độ 1200 oC. Vật liệu thu ở dạng đa pha cấu trúc với các pha chính La2SrTiO6, SrTiO3 và La2O3, có kích thước trung bình từ 3 đến 4 µm, có cấu trúc gần như không phụ thuộc vào nồng độ pha tạp Eu. Vật liệu thu được hấp thụ mạnh trong vùng tử ngoại và vùng khả kiến với các đỉnh hấp thụ đặc trưng của vật liệu nền LSTOvới giải CTB ở vị trí 288 nm và các đỉnh kích thích huỳnh quang của ion Eu3+ ở các vị trí 361, 375, 384, 395, 402, 414, 465, 474, 526 và 536 nm. Vật liệu cho phát xạ tốt nhất khi kích thích ở bước sóng 395 nm, tương ứng với quá trình chuyển mức năng lượng của ion Eu3+ từ trạng thái cơ bản 7F0 lên trạng thái 5L6. Khi kích thích ở bước sóng 395 nm bột huỳnh quang phát xạ mạnh trong vùng đỏ - cam, với dải phát xạ từ 575 đến 725 nm, dải phát xạ này là quá trình dịch chuyển trạng thái của ion Eu3+ từ 5D0 về 7Fj (j = 0, 1, 2, 3, 4). Hiện tượng dập tắt huỳnh quang do nồng độ của hệ vật liệu được quan sát thấy ở tỷ lệ 5%Eu. Bột huỳnh quang thu được có tiềm năng ứng dụng trong việc cải thiện chất lượng của các WLED khi dùng chíp nUV-LED với bước sóng phát xạ 395 nm.

Từ khóa


La2SrTiO6; Perovskite; Vật liệu huỳnh quang; Vật liệu huỳnh quang pha tạp Eu; Ion Eu3+

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo


[1] M. T. Tran et al., “Excellent thermal stability and high quantum efficiency orange-red-emitting AlPO4:Eu3+ phosphors for WLED application,” J. Alloys Compd., vol. 853, 2021, Art. no. 156941, doi: 10.1016/j.jallcom.2020.156941.

[2] V.Q. Nguyen et al., “A high quantum efficiency plant growth LED by using a deep-red-emitting α-Al2O3:Cr3+ phosphor,” Dalt. Trans., vol. 50, no. 36, pp. 12570-12582, 2021, doi: 10.1039/d1dt00115a.

[3] Y. Zhang, L. Luo, G. Chen, Y. Liu, R. Liu, and X. Chen, “Green and red phosphor for LED backlight in wide color gamut LCD,” J. Rare Earths, vol. 38, no. 1, pp. 1-12, 2020, doi: 10.1016/j.jre.2019.10.005.

[4] K. Li and C. Shen, “White LED based on nano-YAG:Ce3+/YAG:Ce3+,Gd3+ hybrid phosphors,” Optik (Stuttg)., vol. 123, no. 7, pp. 621-623, 2012, doi: 10.1016/j.ijleo.2011.06.005.

[5] K. Li and C. Shen, “White light LED based on YAG:Ce3+ and YAG:Ce3+ ,Gd3+ phosphor,” 5th Int. Symp. Adv. Opt. Manuf. Test. Technol. Optoelectron. Mater. Devices Detect. Imager, Display, Energy Convers. Technol., 2010, doi: 10.1117/12.865938.

[6] Y. Liu, M. Zhang, Y. Nie, J. Zhang, and J. Wang, “Growth of YAG:Ce3+ Al2O3 eutectic ceramic by HDS method and its application for white LEDs,” J. Eur. Ceram. Soc., vol. 37, no. 15, pp. 4931-4937, 2017, doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2017.06.014.

[7] A. Potdevin, G. Chadeyron, D. Boyer, and R. Mahiou, “Sol-gel based YAG:Ce3+ powders for applications in LED devices,” Phys. Status Solidi Curr. Top. Solid State Phys., vol. 4, no. 1, pp. 65-69, 2007, doi: 10.1002/pssc.200673550.

[8] Y. Zhang, L. Li, X. Zhang, And Q. Xi, “Temperature effects on photoluminescence of YAG:Ce3+ phosphor and performance in white light-emitting diodes,” J. Rare Earths, vol. 26, no. 3, pp. 446-449, 2008, doi: 10.1016/S1002-0721(08)60115-5.

[9] Y. Takeda, H. Kato, M. Kobayashi, H. Kobayashi, and M. Kakihana, “Photoluminescence properties of Mn4+-activated perovskite-type titanates, La2MTiO6:Mn4+ (M = Mg and Zn),” Chemistry Letters, vol. 44, no. 11, 2015, doi: 10.1246/cl.150748.

[10] C. J. Howard, P. W. Barnes, B. J. Kennedy, and P. M. Woodward, “Structures of the ordered double perovskites Sr2YTaO6 and Sr2YNbO6,” Acta Crystallogr. Sect. B Struct. Sci., vol. 61, no. 3, pp. 258-262, Jun. 2005, doi: 10.1107/S0108768105012395.

[11] L. Xi, Y. Pan, X. Chen, S. Huang, and M. Wu, “Optimized photoluminescence of red phosphor Na2SnF6:Mn4+ as red phosphor in the application in ‘warm’ white LEDs,” J. Am. Ceram. Soc., vol. 100, no. 5, 2017, doi: 10.1111/jace.14708.

[12] Q. Sun et al., “Double perovskite Ca2LuTaO6:Eu3+ red-emitting phosphors: Synthesis, structure and photoluminescence characteristics,” J. Alloys Compd., vol. 804, pp. 230-236, Oct. 2019, doi: 10.1016/j.jallcom.2019.06.260.

[13] A. Fu et al., “A novel double perovskite La2ZnTiO6:Eu3+ red phosphor for solid-state lighting: Synthesis and optimum luminescence,” Opt. Laser Technol., vol. 96, pp. 43-49, 2017, doi: 10.1016/j.optlastec.2017.04.025.

[14] B. Bondzior, D. Stefańska, T. H. Q. VU, N. Miniajluk-Gaweł, and P. J. Dereń, “Red luminescence with controlled rise time in La2MgTiO6:Eu3+,” J. Alloys Compd., vol. 852, 2021, doi: 10.1016/j.jallcom.2020.157074.

[15] B. Su, H. Xie, Y. Tan, Y. Zhao, Q. Yang, and S. Zhang, “Luminescent properties, energy transfer, and thermal stability of double perovskites La2MgTiO6:Sm3+, Eu3+,” J. Lumin., vol. 204, pp. 457-463, 2018, doi: 10.1016/j.jlumin.2018.08.013.

[16] H. Yuan, Z. Huang, L. Xu, H. Jia, X. Sun, and K. Liu, “La2MgTiO6:Bi3+/Mn4+ photoluminescence materials: Molten salt preparation, Bi3+→Mn4+ energy transfer and thermostability,” J. Lumin., vol. 224, April 2020, Art. no. 117290, doi: 10.1016/j.jlumin.2020.117290.

[17] Z. Yang et al., “Studies on luminescence properties of double perovskite deep red phosphor La2ZnTiO6:Mn4+ for indoor plant growth LED applications,” J. Alloys Compd., vol. 802, pp. 628–635, Sep. 2019, doi: 10.1016/j.jallcom.2019.06.199.

[18] Y. W. Seo, D. Kim, W. Ran, S. H. Park, B. C. Choi, and J. H. Jeong, “Luminescence properties and energy transfer of Mn4+-doped double perovskite La2ZnTiO6 phosphor,” Opt. Mater. (Amst)., vol. 106, May 2020, Art. no. 109980, doi: 10.1016/j.optmat.2020.109980.

[19] M. Hu, C. Liao, L. Xia, W. You, and Z. Li, “Low temperature synthesis and photoluminescence properties of Mn4+ -doped La2MgTiO6 deep-red phosphor with a LiCl flux,” J. Lumin., vol. 211, pp. 114-120, March 2019, doi: 10.1016/j.jlumin.2019.03.034.

[20] J. Ou, X. Yang, and S. Xiao, “Luminescence performance of Cr3+ doped and Cr3+, Mn4+ co-doped La2ZnTiO6 phosphors,” Mater. Res. Bull., vol. 124, 2020, Art. no. 110764, doi: 10.1016/j.materresbull.2019.110764.

[21] K. Li, H. Lian, R. Van Deun, and M. G. Brik, “A far-red-emitting NaMgLaTeO6:Mn4+ phosphor with perovskite structure for indoor plant growth,” Dye. Pigment., vol. 162, pp. 214-221, Mar. 2019, doi: 10.1016/j.dyepig.2018.09.084.

[22] C. Wei, D. Xu, J. Li, A. Geng, X. Li, and J. Sun, “Synthesis and luminescence properties of Eu3+ doped a novel double perovskite Sr2YTaO6 phosphor,” J. Mater. Sci. Mater. Electron., vol. 30, no. 3, pp. 2864-2871, Feb. 2019, doi: 10.1007/s10854-018-0563-2.

[23] J. Huang et al., “La2MgTiO6:Eu2+/TiO2-based composite for methyl orange (MO) decomposition,” Appl. Phys. A Mater. Sci. Process., vol. 125, no. 12, 2019, doi: 10.1007/s00339-019-3147-y.

[24] K. Singh, M. I. U. Haq, and S. Mohan, “Synergism of h-BN and La2O3 in improving the tribological performance of Al2O3 coatings,” Proc. Inst. Mech. Eng. Part J J. Eng. Tribol., 2024, doi: 10.1177/13506501241272777.

[25] W. Ismail, A. Belal, W. Abdo, and A. El-Shaer, “Investigating the physical and electrical properties of La2O3 via annealing of La(OH)3,” Sci. Rep., vol. 14, no. 1, pp. 1-12, 2024, doi: 10.1038/s41598-024-57848-8.

[26] S. Bakshi, S. Rani, and P. Kaur, “Down conversions luminescent properties of Eu doped SrTiO3,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 2267, no. 1, 2022, doi: 10.1088/1742-6596/2267/1/012042.

[27] M. Qin et al., “Response to comment on ‘point defect structure of La-doped SrTiO3 ceramics with colossal permittivity,’” Scr. Mater., vol. 190, pp. 118-120, 2021, doi: 10.1016/j.scriptamat. 2020.08.037.

[28] A. Rocca, A. Licciulli, M. Politi, and D. Diso, “ Rare Earth-Doped SrTiO3 Perovskite Formation from Xerogels,” ISRN Ceram., vol. 2012, pp. 1-6, 2012, doi: 10.5402/2012/926537.

[29] X. Yin, J. Yao, Y. Wang, C. Zhao, and F. Huang, “Novel red phosphor of double perovskite compound La2MgTiO6:xEu3+,” J. Lumin., vol. 132, no. 7, pp. 1701-1704, 2012, doi: 10.1016/j.jlumin.2012.02.006.




DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.11395

Các bài báo tham chiếu

  • Hiện tại không có bài báo tham chiếu
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên
Phòng 408, 409 - Tòa nhà Điều hành - Đại học Thái Nguyên
Phường Tân Thịnh - Thành phố Thái Nguyên
Điện thoại: 0208 3840 288 - E-mail: jst@tnu.edu.vn
Phát triển trên nền tảng Open Journal Systems
©2018 All Rights Reserved