Chia sẻ bài báo qua Email ẢNH HƯỞNG CỦA NÔNG ĐỘ PHA TẠP ION Cr3+ ĐẾN TÍNH CHẤT QUANG CỦA VẬT LIỆU ZnAl2O4:Mn2+ CHẾ TẠO BẰNG PHƯƠNG PHÁP SOL-GEL
Thông tin bài báo
Ngày nhận bài: 28/08/19 Ngày hoàn thiện: 05/10/19 Ngày đăng: 22/10/19Các tác giả
1. Nguyễn Thị Hạnh, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 22. Vũ Thị Kim Thoa
, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 23. Đoàn Thị Vui, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
4. Nguyễn Thị Thương, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
5. Nguyễn Thị Bích Loan, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
6. Lê Thanh Thảo, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
7. Ngô Thùy Dung, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
8. Nguyễn Thị Phương Ly, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
9. Dương Bích Phương, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
10. Nguyễn Trung Kiên, Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
11. Lê Tiến Hà, Đại học Thái Nguyên
Tóm tắt
Bột huỳnh quang ZnAl2O4 đồng pha tạp ion Mn2+ và ion Cr3+ phát xạ màu xanh và đỏ được chế tạo thành công bằng phương pháp sol-gel kết hợp với ủ nhiệt trong không khí ở các nhiệt độ khác nhau. Kết quả nhiễu xạ tia X cho thấy vật liệu ZnAl2O4 có chất lượng tinh thể tốt nhất khi nung ở 1400 oC. Kết quả chụp ảnh FE-SEM cho thấy vật liệu có kích thước hạt tăng dần khi nhiệt độ nung thiêu kết tăng, ở nhiệt độ 1400 oC kích thước hạt phân bố từ vài chục nanomet đến trăm nanomet. Kết quả khảo sát phổ huỳnh quang cho thấy vật liệu phát xạ mạnh trong vùng đỏ - đỏ xa và một giải phát xạ yếu trong vùng ánh sáng xanh. Giải phát xạ yếu với đỉnh huỳnh quang ở bước sóng 511 nm được quy cho quá trình dịch chuyển của ion Mn2+ từ trạng thái 4T1 → 6A1 trong mạng ZnAl2O4. Giải phát xạ mạnh trong vùng ánh sáng đỏ và đỏ xa ở đỉnh phát xạ 686 nm do sự chuyển mức năng lượng của ion Ce3+ từ trạng thái 2T2g ®4A2g trong mạng tinh thể ZnAl2O4. Phổ kích thích huỳnh quang với đỉnh phát xạ 686 nm cho thấy vật liệu hấp thụ mạnh nhất ở bước sóng kích thích 395 nm và 535 nm tương ứng với sự chuyển mức năng lượng của ion Cr3+ từ trạng thái cơ bản 4A2g lên các trạng thái kích thích 4T1g và 4T2g. Vật liệu cho phát xạ tốt nhất là mẫu ZnAl2O4 pha tạp 0,5% ion Mn2+ và 0,5% ion Cr3+ nung thiêu kết 2 giờ, ở 1400 oC trong không khí.
Từ khóa
Toàn văn:
PDFTài liệu tham khảo
[1]. R. F. Martins and O. A. Serra, “Thin film of ZnAl2O4:Eu3+ synthesized by a non-alkoxide precursor sol-gel method,” J. Braz. Chem. Soc., vol. 21, no. 7, pp. 1395–1398, 2010.
[2]. S. K. Sampath and J. F. Cordaro, “Optical Properties of Zinc Aluminate, Zinc Gallate, and Zinc Aluminogallate Spinels,” J. Am. Ceram. Soc., vol. 81, no. 3, pp. 649–654, 2005.
[3]. S. Mathur et al., “Single-Source Sol-Gel Synthesis of Nanocrystalline ZnAl2O4: Structural and Optical Properties,” J. Am. Ceram. Soc., vol. 84, no. 9, pp. 1921–1928, 2004.
[4]. K. Kumar, K. Ramamoorthy, P. M. Koinkar, R. Chandramohan, and K. Sankaranarayanan, “A novel way of modifying nano grain size by solution concentration in the growth of ZnAl2O4 thin films,” J. Nanoparticle Res., vol. 9, no. 2, pp. 331–335, 2007.
[5]. M. T. Tsai, Y. X. Chen, P. J. Tsai, and Y. K. Wang, “Photoluminescence of Manganese-doped ZnAl2O4 nanophosphors,” Thin Solid Films, vol. 518, no.24 SUPPL., p.e9, 2010.
[6]. D. Zhang, C. Wang, Y. Liu, Q. Shi, W. Wang, and Y. Zhai, “Green and red photoluminescence from ZnAl2O4:Mn phosphors prepared by solgel method,” J. Lumin., vol.132, no. 6, pp.1529–1531, 2012.
[7]. M. G. Brik, J. Papan, D. J. Jovanović, and M. D. Dramićanin, “Luminescence of Cr3+ ions in ZnAl2O4 and MgAl2O4 spinels: Correlation between experimental spectroscopic studies and crystal field calculations,” J. Lumin., vol. 177, pp. 145–151, 2016.
[8]. L. Cornu, M. Duttine, M. Gaudon, and V. Jubera, “Luminescence switch of Mn-Doped ZnAl2O4 powder with temperature,” J. Mater. Chem. C, vol. 2, no. 44, pp. 9512–9522, 2014.
[9]. Y. Fangli, H. Peng, Y. Chunlei, H. Shulan, and L. Jinlin, “Preparation and properties of zinc oxide nanoparticles coated with zinc aluminate,” J. Mater. Chem., vol. 13, no. 3, pp. 634–637, 2003.
[10]. S. V. Motloung, F. B. Dejene, H. C. Swart, and O. M. Ntwaeaborwa, “Effects of Cr3+ mol% on the structure and optical properties of the ZnAl2O4:Cr3+ nanocrystals synthesized using sol-gel process,” Ceram. Int., vol. 41, no. 5, pp. 6776–6783, 2015.
[11]. X. Tian, L. Wan, K. Pan, C. Tian, H. Fu, and K. Shi, “Facile synthesis of mesoporous ZnAl2O4 thin films through the evaporation-induced self-assembly method,” J. Alloys Compd., vol. 488, no. 1, pp. 320–324, 2009.
[12]. Y. Huang, F. Yuan, L. Zhang, S. Sun, Q. Wei, and Z. Lin, “Effects of Cr3+ ion concentration on the spectral characterization in Cr3+:Ca0.93Mg1.07 Si2O6 crystals,” J. Lumin., vol. 211, no. February, pp. 8–13, 2019.Các bài báo tham chiếu
- Hiện tại không có bài báo tham chiếu