Chế tạo và tính chất quang phổ của vật liệu bamgal10o17 eu2+, mn2+

LỜI CẢM ƠN Lời xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Nguyễn Mạnh Sơn thầy giáo GS Nguyễn Quang Liêm nhiệt tình hướng dẫn, định hướng khoa học, truyền đạt kinh nghiệm quí báu tạo điều kiện thuận lợi giúp hoàn thành luận án Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, thầy cô giáo trường THPT chuyên Lê Thánh Tông tạo điều kiện thuận lợi cho tham gia khóa học tất thầy cô giáo khoa Vật lý, trường Đại học khoa học, Đại học Huế tận tình bảo, giúp đỡ trình học tập nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn sẻ chia, giúp đỡ động viên tinh thần anh nghiên cứu sinh anh chị em học viên cao học suốt trình nghiên cứu thực luận án Cuối cùng, xin dành tất tình cảm sâu sắc đến gia đình bạn bè quan tâm, chia sẻ, nguồn động viên tinh thần lớn suốt thời gian nghiên cứu thực luận án Mặc dù cố gắng chắn luận án tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận bảo góp ý quý thầy cô bạn! Huế, tháng năm 2017 Phạm Nguyễn Thùy Trang LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng hướng dẫn khoa học PGS TS Nguyễn Mạnh Sơn GS TS Nguyễn Quang Liêm Phần lớn kết trình bày luận án trích dẫn từ báo xuất thành viên nhóm nghiên cứu Các số liệu kết luận án trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả luận án Phạm Nguyễn Thùy Trang DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Các chữ viết tắt BAM : BaMgAl10O17 (Barium magnesium aluminate) CB : Vùng dẫn (Conduction band) Đvtđ : Đơn vị tương đối PL : Quang phát quang (Photoluminescence) RE : Đất (Rare earth) RE3+ : Ion đất hóa trị SEM : Kính hiển vi điện tử quét (Scanning electron microscopy) TL : Nhiệt phát quang (Thermoluminescence) VB : Vùng hóa trị (Valence band) XRD : Giản đồ nhiễu xạ tia X VUV : Tử ngoại chân không LED : Điốt phát quang Các ký hiệu E : Năng lượng kích hoạt Tmax : Nhiệt độ cực đại k : Hằng số Bolztman Dq : Thông số tách trường tinh thể B : Thông số lực đẩy điện tử C : Thông số Racah λem : Bước sóng xạ λex : Bước sóng kích thích µg : Hệ số hình học s : Hệ số tần số p : Xác suất điện tử thoát khỏi bẫy thời gian giây : Thời gian sống huỳnh quang T : Nhiệt độ wt : Khối lượng ∆E : Năng lượng dập tắt nhiệt Rc : Khoảng cách tâm tới hạn MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Đồ thị mô tả phụ thuộc cường độ phát quang cực đại mẫu BAM: Eu2+ vào nồng độ Europium .6 Hình 1.2 Sự xạ huỳnh quang nồng độ pha tạp thấp (a) dập tắt huỳnh quang pha tạp với nồng độ cao (b) Hình 1.3 Các thông số hình học đỉnh nhiệt phát quang .14 Hình 1.4 Phổ kích thích vật liệu BaMgAl10O17: Eu2+ 18 Hình 1.5 (a) Tinh thể BAM có cấu trúc kiểu hexanogal - alumina NaAl 2O7, a (b) cấu trúc tinh thể BAM vị trí BR, anti- BR, mO 19 Hình 1.6 Giản đồ tọa độ cấu hình biểu diễn chuyển dời 4f-5d ion Eu 2+ chiếm vị trí BR, a-BR mO chuyển dời kích thích, hấp thụ 20 Hình 1.7 Giản đồ tọa độ cấu hình .21 Hình 1.8 Sơ đồ mức lượng ion Eu2+ mạng 24 Hình 1.9 Sơ đồ tọa độ cấu hình ion Eu2+ .24 Hình 1.10 Giản đồ tọa độ cấu hình ion Eu3+ 26 Hình 1.11 Chuyển dời xạ Eu3+ vật liệu có tính đối xứng đảo .26 Hình 1.12 Sự tách mức lượng ion Eu3+ 28 Hình 1.13 Giản đồ Tanabe-Sugano cho cấu hình d3 30 Hình 1.14 Giản đồ Tanabe – Sugano cho cấu hình d5 31 Hình 1.15 Giản đồ minh họa mở rộng dải phổ dao động 33 Hình 1.16 Sự tách mức 3dn trường tinh thể đối xứng Oh D4h 34 Hình 1.17 Các mức lượng kích thích ion Mn2+ cấu hình d5 35 Hình 1.18 Tọa độ tứ diện bát diện 36 Hình 1.19 Quá trình kích thích gián tiếp qua phần tử nhạy sáng S để truyền lượng cho tâm A 37 Hình 1.20 (a): Sự chồng phủ phổ, (b): Sự truyền lượng tâm S A có khoảng cách R (trên) Sơ đồ mức lượng Hamiltonien tương tác (dưới) 38 Hình 2.1 Sơ đồ biểu diễn "tam giác cháy" 45 Hình 2.2 Các sản phẩm dạng nano phản ứng nổ, (1) SrAl2O4, (2) vật liệu phát quang đất hiếm, (3) bọt ziconia, (4) khối tổ ong phủ Pd/CeO2, (5) ảnh TEM ziconia, (6) ảnh TEM PZT, (7) (Co/Mg2BO5) sắc tố hồng, (8)NiFe2O4 49 Hình 2.3 Sơ đồ chế tạo vật liệu dạng oxit phương pháp nổ 51 Hình 2.4 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu2+ với n = 30 .53 Hình 2.5 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu2+ với n = 40 .54 Hình 2.6 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu2+ với n = 50 .54 Hình 2.7 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu2+ với n = 60 .55 Hình 2.8 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu2+ với n = 70 .55 Hình 2.9 Giản đồ nhiễu xạ tia X hệ mẫu BAM: Eu 2+ với hàm lượng urê thay đổi 56 Hình 2.10 Phổ phát quang mẫu BAM: Eu2+ với hàm lượng urê thay đổi 57 Hình 2.11 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu2+ nổ nhiệt độ 570oC .58 Hình 2.12 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu2+ nổ nhiệt độ 590oC .58 Hình 2.13 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu2+ nổ nhiệt độ 610oC .59 Hình 2.14 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu2+ nổ nhiệt độ 630oC .59 Hình 2.15 Giản đồ nhiễu xạ tia X hệ mẫu BAM: Eu 2+ nổ nhiệt độ khác 60 Hình 2.16 Phổ phát quang BAM: Eu2+ (λex = 365 nm) theo nồng độ nhiệt độ nổ Hình thêm vào mô tả phụ thuộc cường độ phát quang cực đại mẫu BAM: Eu2+ vào nhiệt độ nổ 61 Hình 2.17 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu 2+ chế tạo phương pháp (a): nổ kết hợp với vi sóng, (b): nổ khuấy từ thông thường 62 Hình 2.18 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu2+ chế tạo phương pháp nổ kết hợp với vi sóng 63 Hình 2.19 Phổ PL vật liệu BAM: Eu2+ chế tạo phương pháp khác 64 Hình 2.20 Sơ đồ chế tạo vật liệu BAM: Eu 2+ phương pháp nổ kết hợp vi sóng .65 Hình 2.21 Ảnh mẫu trình chế tạo (a) Sau khuấy, (b) sau sấy, (c) sau nổ, (d) chiếu xạ với λex= 365 nm 66 Hình 2.22 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Mn2+ với n = 60 67 Hình 2.23 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Mn2+ với n = 64 68 Hình 2.24 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Mn2+ với n = 66 68 Hình 2.25 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Mn2+ với n = 68 69 Hình 2.26 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Mn 2+ theo nồng độ urê khác 69 Hình 3.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu2+ (3 %mol) 74 Hình 3.2 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu2+ (7 %mol) .74 Hình 3.3 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu2+ (9 %mol) .75 Hình 3.4 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu 2+ sau phản ứng nổ không ủ 76 Hình 3.5 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu2+ ủ 300oC 76 Hình 3.6 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu2+ ủ 500oC 77 Hình 3.7 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu2+ ủ 900oC 77 Hình 3.8 Ảnh SEM vật liệu BAM: Eu2+ không ủ nhiệt 78 Hình 3.9 Ảnh SEM vật liệu BAM: Eu2+ ủ 300oC 78 Hình 3.10 Ảnh SEM vật liệu BAM: Eu2+ ủ 500oC 78 Hình 3.11 Ảnh SEM vật liệu BAM: Eu2+ ủ 900oC 78 Hình 3.12 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu2+ ủ theo nhiệt độ khác không khí 79 Hình 3.13 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu2+ ủ 600oC không khí 79 Hình 3.14 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BAM: Eu2+ ủ 800oC không khí 80 Hình 3.15 Phổ phát quang mẫu BAM: Eu2+ theo nồng độ ion Eu 81 Hình 3.16.Phổ kích thích với λem= 450 nm (a) phổ phát quang với λex= 365 nm (b) BAM: Eu2+ (3 %mol) 82 Hình 3.17 Đồ thị phụ thuộc cường độ phát quang cực đại mẫu BAM: Eu2+ vào nồng độ ion Eu 82 Hình 3.18 Mối liên hệ ln(I/x) lnx BAM: Eu2+ (x %mol) với x = 7; 8; 84 Hình 3.19 Phổ phát quang mẫu BAM: Eu2+ (7 %mol) làm khít với ba đỉnh hàm Gauxơ 84 10 [1] Nguyen Manh Son, Ho Van Tuyen, Pham Nguyen Thuy Trang (2011), "Synthesis of BaMgAl10O17: Eu2+ blue phosphor by combustion method", Journal of Science, Hue University, Vol 69, No 6, pp 95 – 99 [2] Son Nguyen Manh, Van Tuyen Ho and Nguyen Thuy Trang Pham 2011, “The synthesis BaMgAl10O17: Eu2+ nanopowder by a combustion method and its luminescent properties”, Adv Nat Sci.: Nanosci, Nanotechnol, Vol 2, pp 045005 [3] Nguyễn Mạnh Sơn, Hồ Văn Tuyến, Phạm Nguyễn Thùy Trang, Võ Thị Hồng Anh (2012), “Đặc trưng phát quang vật liệu BaMgAl 10O17: Eu2+ chế tạo phương pháp nổ”, Tạp chí khoa học, Đại học Huế, Tập 74A, số 5, trang 121-127 [4] Phạm Nguyễn Thùy Trang, Nguyễn Mạnh Sơn, Hồ Văn Tuyến, Võ Thị Hồng Anh (2013), “ Sự oxi hóa ion Eu 2+ vật liệu BaMgAl10O17: Eu2+ trình xử lý nhiệt ”, Những Tiến Vật lý Kỹ Thuật Ứng dụng, NXB Khoa học & Công nghệ, tr 437-442 [5] Nguyen Manh Son, Nguyen Ngoc Trac, Pham Nguyen Thuy Trang and Ho Van Tuyen (2013), “Studies on spectrocopy properties of some interesting phosphors”, Duy Tan University, Da Nang, 26-29 november 2013, Viet Nam, pp 309-317 [6] Son Nguyen Manh, Trang Pham Nguyen Thuy (2013), “Effects of Annealing on the Luminescence Properties of BaMgAl10O17:Eu2+ Blue Emitting Phosphor”, International Journal of Engineering and Innovative Technology, Vol 3, Issue 6, pp 67-70 [7] Phạm Nguyễn Thùy Trang, Nguyễn Mạnh Sơn, Nguyễn Quang Liêm (2014), “Đặc trưng quang phát quang vật liệu BaMgAl10O17 pha tạp Mn2+ ứng dụng cho LED trắng”, Advances in Optics, Photonics, Spectrocscopy & Applications VIII, tr 316-320 [8] Pham Nguyen Thuy Trang, Nguyen Manh Son, Nguyen Quang Liem, Ho Van Tuyen (2014), “Oxidation of Europium-ion in the BaMgAl 10O17: 145 Eu2+ Phosphor During the Annealing”, International Journal of Engineering Research and Technology, Vol (02), ISSN 2278 – 0181, pp 2805-2808 [9] Nguyễn Mạnh Sơn, Nguyễn Văn Thanh, Phạm Nguyễn Thùy Trang (2015), “Đặc trưng phát quang BaMgAl 10O17: Cr3+ BaMgAl10O17: Mn2+”, Hội nghị Vật lý Thừa Thiên Huế 2015, pp 116-123 [10] Pham Nguyen Thuy Trang, Nguyen Manh Son, Nguyen Quang Liem (2016), “Luminescence and energy transfer mechanisms of Eu 2+, Mn2+ codoped BaMgAl10O17 phosphor”, Hue UniversityJournal of Science, Vol 116 (2), ISSN 1859 – 1388, pp 99-104 146 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Lê Xuân Diễm Ngọc (2009), “Chế tạo vật liệu phát quang Aluminate (BaMgAl10O17) pha tạp nguyên tố đất phương pháp Solgel”, Hội nghị Vật lý chất rắn Khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ (SPMS-2009) - Đà Nẵng 8-10/11/2009, pp 287-291 [2] Nguyễn Mạnh Sơn (1996), Vai trò tâm khuyết tật trình nhiệt quang phát quang số vật liệu phát quang chứa đất hiếm, Luận án Phó Tiến sĩ Khoa học Toán lý, Viện Vật lý, Trung tâm Khoa học Tự nhiên Công nghệ Quốc gia [3] Nguyễn Mạnh Sơn, Lê Văn Tuất (2014), Phát quang cưỡng ứng dụng, NXB Đại học Huế [4] Nguyễn Ngọc Trác, Nguyễn Mạnh Sơn, Lê Xuân Hùng, Hồ Văn Tuyến (2011), “Ảnh hưởng điều kiện nổ lên cấu trúc tính chất phát quang vật liệu CaAl2O4: Eu2+, Nd3+”, Những tiến Quang học, Quang phổ Ứng dụng VI, NXB Khoa học & Công nghệ, tr 695-699 Tài liệu tiếng Anh [5] Aruna S T., Mukasyan A S (2008), “Combustion synthesis and nanomaterials”, Current Opinion in Solid state and Materials Science,Vol 12, pp 44-50 [6] Álvaro Yáñez-González, Enrique Ruiz-Trejo, Berend Van Wachem, Stephen Skinner, Frank Beyrau (2015), “A detailed characterization of 147 BaMgAl10O17: Eu phosphor as a thermal history sensor for harsh environments”, Sensors and Actuators A: Physical, Vol 234, pp 339-345 [7] Benoit Fond, Christopher Abram, Frank Beyrau (2014), “Characterisation of BAM: Eu2+ Tracer Particles for Thermographic Particle Image Velocimetry”, 17th International Symposium on Applications of Laze Techniques to Fluid Mechanics Lisbon, pp 1-10 [8] Bizarri G., Moine B (2005), “On BaMgAl 10O17: Eu2+ phosphor degradation mechanism: thermal treatment effects”, Journal of Luminescence, Vol 113, pp 199–213 [9] Bizarri G., Moine B (2005), “On the role of traps in the BaMgAl10O17: Eu2+ Flourescence mechanisms”, Journal of Luminescence, Vol 115, pp 5361 [10] Blasse G (1969), “Energy transfer in oxidic phosphors”, Philips Res Rep., Vol 24, pp 131-136 [11] Blasse G., Grabmainer B G (1994), Luminescent Materials, Springer – Verlag [12] Blasse G (1986), “Energy transfer between inequivalent Eu2+ ion”, Journal of solid state Chemistry, Vol 62, pp 207-211 [13] Blasse G (1978), “Quenching of Luminescence by electron transfer”, Chemiscal Physic Letter, Vol 56, pp 409-410 [14] Boolchand P., Mishra K C., Raukas M., Ellens A., Schmidt P C (2002), “Occupancy and site distribution of europium in barium magnesium aluminate by Eu Mo¨ssbauer spectroscopy”, Physical review, Vol 66, pp 134429 148 [15] Brandon Howe, Anthony L Diaz (2004), “Characterzation of host- lattice emission and energy transfer in BaMgAl10O17: Eu2+”, Journal of Luminescence, Vol 109, pp 51-59 [16] Castro S., Gayoso M and Rodriguez C (1997), “A study of the combustion method to prepare fine ferrite particles”, Journal of Solid state chemistry, Vol 134, pp 227-231 [17] Chaudhuri K D (1959), “Concentration Quenching of Flourescence in Solutions”, Zeitchrift for Physik, Vol 154, pp 34-42 [18] Chen R., McKeever S W S (1997), Theory of Thermoluminescence and Related Phenonmena, World Scientific, Singapore [19] Christine Stella K and Samson Nesaraj A (2010), “Effect of fuels on the combustion synthesis of NiAl2O4 spinel particles”, Iranian Journal of Materials Science & Engineering,Vol 7, No 2, pp 36-44 [20] Chung-Hsin Lu, Chung-Tao Chen, Baibaswata Bhattacharjee (2006), “Sol-gel preparation and luminescence properties of BaMgAl10O17: Eu2+ phosphor”, Journal of rare earths, Vol 24, pp.706-711 [21] Chung-Hsin Lu, Wei Tse Hsu, Chien-Hao Huang, Godbole S.V., Bing- Ming Cheng (2005), “Luminescence characteristics of europium-ion doped BaMgAl10O17 phosphors prepared via a sol–gel route employing polymerizing agents”, Materials Chemistry and Physics, Vol 90, pp 62–68 [22] De-Yin Wang, Chien Hao Huang Yun-Chen Wu, and Teng-Ming Chen (2011), “BaZrSi3O9: Eu2+ a cyan-emitting phosphor with high quantum efficiency for white light-emitting diodes”, J Mater Chem., Vol 21, pp 10818 [23] Dexter D L (1953), “A Theory of Sensitized Luminescence in Solids”, The Journal of Chemical Physics, Vol 21, Issue 5, pp 836-850 149 [24] Dexter D L and H Schulman (1954), “Theory of concentration quenching in inorganic phosphors”, J Chem Phys., Vol 22, pp 1063-1070 [25] Duldaa A., Job D S., Parkb W J., Masaki T and Yoon D.H (2009), “Photoluminescence and morphology of flux grown BAM phosphor using a nove synthesis method”, Journal of Ceramic Processing Research, Vol 10, pp 811-816 [26] Ekambaram S., Patil K C., Masza M (2005), “Synthesis of lamp phosphors: facile combustion approach”, Journal of alloys and compounds, Vol 393, Issues 1-2, pp 81- 92 [27] Feng Li, Yu Hua Wang, Jia Wang (2007), “Optical properties of Ba0.75Al11O15.25-BaMgAl10O17: Mn solid solution”, Journal of Alloys and Compounds, Vol 431, pp 313-316 [28] Fukuda Koichiro, Fukushima Kentaro (2005), “Crystal structure of hexagonal SrAl2O4 at 1073K”, Journal of Solid State Chemistry, Vol 178, Issue 9, pp 2709-2714 [29] Ganesh I., Johnson R., Rao G V N., Mahajan Y R., Madavendra S S., Reddy B M (2005), “Microwave-assisted combustion synthesis of nanocrystalline MgAl2O4 spinel powder”, Ceramics International, Vol 31, pp 67-74 [30] Gedam S.C (2013), “Spectroscopic study of Inner Transition metal Mn2+ ion in CeSO4Cl Phosphor”, Research Journal of Chemical Sciences, Vol 3(4), pp 84-86 [31] Goto T., Ahrens T J and Rossman G R (1979), “Absorption Spectra of Cr3+ in Al2O3 Under Shock Compression”, Phys Chem Minerals, Vol 4, pp 253-264 150 [32] Ulf Halenius (2011), “Absorption of light by exchange coupled pairs of tetrahedrally coordinated divalent manganese in the helvite-genthelvite solid solution”, Periodico di Mineralogia, Vol 80, pp 105-111 [33] Ichiro Hirosawa, Tetsuo Honma, Kazuo Kato (2004), “Oxidation of doped europium in BaMgAl10O17 by annealing studied by X-ray-absorption fine-structure measurements”, Journal of the SID, Vol 12/3, pp.269-273 [34] Ji Yeon Han, Won Bin Im, Ga-yeon Lee and Duk Young Jeon (2012), “Near UV-pumped yeallow-emitting Eu2+-doped Na3K(Si1-xAlx)8O16± phosphor for white-emitting LEDs”, Journal of Materials Chemistry, Vol 22, pp 87938795 [35] Jiachi Zhang, Meijiao Zhou, Bitao Liu and Yuhua Wang (2013), “The Thermal Stability and Photoluminescence Degradation of Mn2+ in Fluorescent Lamp used BaMgAl10O17:Eu2+, Mn2+ Phosphor”, Int J Appl Ceram Technol., Vol.10, pp 638-642 [36] Jiachi Zhang, Meijiao Zhou, Bitao Liu, Yan Wen, Yuhua Wang (2012), “The ultraviolet irradiation degradation of fluorescent lamp used BaMgAl10O17:Eu2+, Mn2+ phosphor”, Journal of Luminescence, Vol 132, pp 1949-1952 [37] Johannes Lindén (2012), Laze-Induced Phosphor Thermometry, Lund University, LRCP-154 [38] Jun Zhou, Yuhua Wang, Bitao Liu and Feng Li (2010), “Energy transfer between Eu-Mn and photoluminescencs properties of Ba0,75Al11O17,25 – BaMgAl10O17: Eu2+, Mn2+ solid solution”, Journal of applied physics, Vol 108, pp 033106 151 [39] Justel T., Lade H., Mayr W., Meijerink A., Wiechert D.U (2003), “Thermoluminescence spectroscopy of Eu2+ and Mn2+ doped BaMgAl10O17”, Journal of Luminescence, Vol 101, pp 195–210 [40] Kee-Sun Sohn, Sang Sub Kim, Hee Dong Park (2002), “Luminescence quenching in thermally-treated barium magnesium aluminate phosphor”, Applied physics letters, Vol 81, pp 1759-1761 [41] Ken Sakuma, Naoto Hirosaki, Naoki Kimura, Masakazu Ohashi, Rong Jun Xie, Yoshinobu Yamamoto, Takayuki Suehiro, Kenichiro Asano, Daiichiro Tanaka (2005), “White Light-Emitting Diode Lamps Using Oxynitride and Nitride Phosphor Materials”, Icice trans Electron, Vol E88C, pp 2057 – 2064 [42] Kim Kwang-Bok, Kim Yong-Il, Chun Hui-Gon, Cho Tong-Yul, Jung Jae-Sun, Kang Jun-Gill (2002), “Structural and Optical Properties of BaMgAl10O17: Eu2+ Phosphor”, Chemistry of Materials, Vol 14, pp.50455052 [43] Kim Y., Kang S (2010), “Investigation of the degradation mechanisms in BaMgAl10O17: Eu2+ phosphor: on the influence of thermal process on operational durability”, Appl Phy B, Vol 98, pp 429-434 [44] Kingsley J.J., Suresh K., Patil K.C (1990), “Combustion synthesis of fine-particle metal aluminates”, J Mater Sci., Vol 25, pp 1305-1312 [45] Kittel C (1986), Introduction to solid state physics, John Wiley & Sons, Inc., New York, Chichester, Brisbane, Toronto, Singapore [46] Kwang-Bok Kim, Hui-Gon Chun, Tong-Yul Cho and Sung-Jae Lee (2002), “Oxidation of Eu in BaMgAl10O17: Eu2+ blue phosphor for plasma Display panel (PDP)”, Chemistry and Chemical Technologies, pp 324-327 152 [47] Liang C., Zhang C., Dong Y., Cao T., Jiang J., He J (2006), “Improving Thermal Stability of BaMgAl10O17: Eu2+ Phosphor” Journal of rare earths, Vol 24, pp 153 [48] Liang-Jun Yin, Juntao Dong, Yinping Wang, Bi Zhang, Zheng-Yang Zhou, Xian Jian, Mengqiang Wu, Xin Xu, J Ruud van Ommen, and Hubertus T (Bert) Hintzen (2016), “Enhanced Optical Performance of BaMgAl10O17:Eu2+ Phosphor by a Novel Method of Carbon Coating”, J Phys Chem C, Vol 120 (4), pp 2355–2361 [49] Liu Bitao; Wang Yuhua; Wang Zhaofeng; Zhou Jun; Gao Xiaolan (2010), “Thermal stability and photoluminescence of S-doped BaMgAl10O17:Eu2+ phosphors for plasma display panels”, Optics Letters, Vol 35, pp 3072-3074 [50] Liu Bitao; Wang Yuhua; Wang Zhaofeng; Zhou Jun; Gao Xiaolan (2010), “Photoluminescence Properties and Degradation Mechanisms of BaMgAl10O17:Eu2+ Phosphor under Baking Treatment”, Electrochemical and solid-state letters, Vol 13, pp J15-J17 [51] Liu B., Wang Y., Zhou J., Zhang F., and Wang Z (2009), “The reduction of Eu3+ to Eu2+ in BaMgAl10O17: Eu and the photoluminescence properties of BaMgAl10O17: Eu2+ phosphor”, J Appl Phys, Vol 106, pp 053102 [52] LIU WenJing, ZHANG JiaChi*, ZHOU MeiJiao and WANG YuHua* (2012), “The thermal and irradiation degradation mechanisms oF Eu2+, Mn2+ co-doped BaMgAl10O17 phosphor”, Science China- Phys Mech Astron, Vol 55, pp 1757-1762 153 [53] Marcel Astier, Edouard Garbowski and Michel Primet, “BaMgAl10O17 as host matrix for Mn in the catalytic combustion of methane”, Catalysis Letters, Vol 95, 2004, pp 31-37 [54] McKeever S W S (1985), Thermoluminescence of solids, Cambridge University Press [55] McKittrick J., Shea L E., Bacalski C F., Bosze E J (1999), “The influence of processing parameters on luminescent oxides produced by combustion synthesic”, Displays, Vol 19, pp 169-172 [56] MA MingXing, Zhu DaChuan, Zhao Cong, Han Tao, Cao ShiXiu, Lei Yu, Tu MingJing (2012), “Thermal degradation of BaAl2Si2O8:Eu2+ phosphor excited by near ultraviolet light”, Chinese Science Bulletin, Vol 57, pp 17281732 [57] Mishra K C., Raukas M., Marking G., Chen P., Boolchand P (2005), “Investigation of fluorescence degradation mechanism of hydrated BaMgAl10O17: Eu2+ phosphor”, Journal of The Electrochemical Society, Vol 152, pp H183-H190 [58] Murthy K V R., Sai Prasad A S., Subba Rao B., Louis Rey (2009), “Thermoluminescence dosimetric study of X-ray irradiated BAM: Eu”, Indian Journal of Engineering & Materials Sciences, Vol 16, pp 169-171 [59] Nathalie Pradal, Geneviève Chadeyron, Sandrine Thérias, Audrey Potdevin, Celso V Santilli and Rachid Mahiou (2014), “Investigation on combustion derived BaMgAl10O17:Eu2+ phosphor powder and its corresponding PVP/BaMgAl10O17:Eu2+ nanocomposite”, Dalton Trans., Vol 43, pp 1072-1081 [60] Nguyen Manh Cuong, Tran Trong An, Le Anh Tuan, Pham Thanh Huy Pham Hang Duong (2008), “Sol-Gel synthesis of BaMgAl10O17: Eu blue154 emitting phosphor power”, Advances in Optics, Photonics, Spectroscopy and Applications, pp 387-391 [61] Patil K C., Hegde M S., Rattan Tanu, Aruna S T (2008), Chemistry of Nanocrystalline Oxide Materials - Combustion Synthesis, Properties and Applications, World Scientific, Singapore [62] Patil K C., Aruna S T., Ekambaram S (1997), “Combustion synthesis”, Current Opinion in Solid state and Materials Science, Vol 2, pp 158-165 [63] Ping Yang, Guang-Qing Yao, Jian-Hua Lin (2004), “Energy transfer and photoluminescence of BaMgAl10O17 co-doped with Eu2+ and Mn2+”, Optical Materials, Vol 26, pp 327-331 [64] Raghvendra Singh Yadav, Shiv Kumar Pandey, Avinash Chandra Pandey (2010), “Blue –shift and enhanced photoluminescence in BaMgAl10O17: Eu2+ nanophosphor under VUV excitation for PDPs aplication”, Materials sciences and applications, Vol 1, pp.25-31 [65] Ram Kripal and Manisha Bajpai (2010), “EPR and Optical Absorption Studies of Mn2+ Doped Diglycine Calcium Chloride Tetrahydrate”, Chinese Journal of Physics, Vol 48, pp 671-682 [66] Rasouli S., Arabi A M (2010), “High speed preparation of GdCaAl3O7: Eu nano-phosphors by microwave-assisted combustion approach”, Prog Color Colorants Coat., Vol 3, pp 110-117 [67] Ravi Shanker, A F Khan, Raj Kumar, H Chander, V Shanker, Santa Chawla (2013), “Understanding and arresting degradation in highly efficient blue emitting BaMgAl10O17: Eu2+ phosphor – A longstanding technological problem”, Journal of Luminescence, Vol 143, pp.173-180 155 [68] Reuven Chen and David J Lockwood (2002), “Developments in Luminescence and Display Materials Over the Last 100 Years as Reflectad in Electrochemical Society Publications”, Journal of The Electrochemical Society, Vol 149 (9), pp S69-S78 [69] Ronda C (2008), Luminescence From Theory to Applications, WILEY- VCH Verlag GmbH & Co KgaA, Weinheim, Germany [70] Semjon Galajev (2008), Degradation processes in BaMgAl10O17: Eu2+ and BaMgAl14O23: Eu2+, Master’s Thesis, University of Tartu [71] Shinji Okamoto and Hajime Yamamoto (2011), “Photoluminescence Properties of BaMgAl10O17 Doped with High Concentration of Mn2+ for BlueLED-Based Solid-State Lighting”, Journal of The Electrochemical Society, Vol 158, pp J363-J367 [72] Shozo Oshio and Tomizo Matsuoka (1998), “Mechanism of Luminance Decrease in BaMgAI10O17: Eu2+ Phosphor by Oxidation”, Electrochemical Society, Vol 11, pp 3903 [73] Singh V., Natarajan V., Zhu J (2007), “Luminescence and EPR investigations of Mn activated calcium aluminate prepared via combustion method”, Optical Materials, Vol 30, pp 468 - 472 [74] Stevels A L N and J A.W van der Does De Bye (1979), “Models for energy transfer and their application to aluminate phosphors”, Journal of Luminescence, Vol 18/19, pp 809-815 [75] Taeho Moon, Gun Young Hong, Hong-Cheol Lee, Eun-A Moon, Byung Woo Jeoung, Sun_Tae Hwang, Je Seok Kim, and Byung- Gil Ryu (2009), “Effects of Eu2+ Co-Doping on VUV Photoluminescence Properties of BaMgAl10O17:Mn2+ Phosphors for Plasma Display Panels”, Electrochemical and Solis-State Letters, Vol 12, pp J61-J63 156 [76] Toyoshima H., Watanabe S., Ogasawara K., Yoshida H (2007), “First- principles calculations of 4f–5d optical absorption spectra in BaMgAl10O17: Eu”, Journal of Luminescence, Vol 122-123, pp 104–106 [77] Vaida M (2012), “Crystal field parameters and low-liyng energy levels for Mn2+ doped in Zn2SiO4”, West University of Timisoara, Vol 6, No 7-8, pp 713 - 716 [78] Wang Xiang; Li Jin-hong; Jin Ping-lu; Gaun Wei-min; Zang Hong- yao (2015), “High dispersibility and enhanced luminescence properties of BaMgAl10O17:Eu2+ phosphors derived from molten salt synthesis”, Optical Materials, Vol 46, pp 432-437 [79] Wang Yongquian, Zang Jinhua, Song Yu, Yuan Ximing (2006), “Preparation and After-Treatment of BaMgAl10O17: Mn2+”, Journal of China University of Geosciences, Vol 17, pp 272-275 [80] Vijay Singh , G Sivaramaiah, J L Rao, N Singh, Anoop K Srivastav, H D Jirimali, J Li, H Gao, R Senthil Kumaran (2016), “Eu2+ and Mn 2+ Codoped BaMgAl 10O17 Blue and Green-Emitting Phosphor: A Luminescence and EPR Study”, Journal of Electronic Materials, Vol pp 1-8 [81] Vijay Singh, R.P.S Chakradhar, J.L Rao, Ho-Young Kwak (2011), “Photoluminescence and EPR studies of BaMgAl10O17: Eu2+ phosphor with blue-emission synthesized by the solution combustion method”, Journal of Luminescence, Vol 131, pp 1714-1718 [82] Wei-Chih Ke, Chun Che Lin, Ru-Shi Liu and Ming-Chou Kou (2010), “Energy Transfer and Significant Improvement Moist Stability of BaMgAl10O17: Eu2+, Mn2+ as a Phosphor for White Light-Emitting Diodes”, Journal of The Electrochemical Society, Vol 157, pp J307-J309 157 [83] Yen William M., Shionoya Shigeo, Yamamoto Hajime (2007), Fundamentals of Phosphors, CRC Press [84] Yokota K., Zhang S X., Kimura K., Sakamoto A (2001), “Eu2+- activated barium magnesium aluminate phosphos for plasma displays – Phase relation and mechanisms of thermal degradation”, Journal of Luminescence, Vol 92, pp 223-227 [85] Yong-Il Kim, Sung-Oong Kang, Jung-Soo Lee, Maeng-Joon Jung, Kwang Ho Kim (2002), “Structural refinement of BaMgAl10O17: Eu2+ using X-ray and neutron powder diffraction”, Journal of materials science letters, Vol 21, pp 219-222 [86] Zhang Jia-Chi, Zhou Mei-Jiao and Wang Yu-Hua (2012), “Photoluminescence degradation mechanism of BaMgAl10O17: Eu2+ phosphor by vacuum ultraviolet irradiation”, Chin Phys B, Vol 21, pp 124102 [87] Zhang Zhanhui, Wang Yuhua, Du Yunkun, Li Feng (2005), “Synthesis and photoluminescence of B phosphor by Oxalate co-precipitation process”, Journal of rare earths, Vol 16, pp 401 [88] Zhe Chen, Youwei Yan (2006), “Nano –sized PDP phosphors prepared by combustion method”, J Mater Sci, Vol 41, pp 5793-5796 [89] Zhe Chen, Youwei Yan, Junming Liu, Yi Yin, HongminWen, Jiangqian Zao, Dehui Liu, Hongmin Tian, Chenshu Zhang, Shuidi Li (2009), “Microwave induced solution combustion synthesis of nano-sized phosphors”, Journal of alloys and compounds, Vol 473, pp L13-L16 [90] Zimmerer G., Zimmerer G (2004), Fine structure in d−f and f −f transitions of Tm3+ and systematic investigation of 3d5 - 3d44s absorption of Mn2+ doped fluorides, Ph.D Dissertation 158 159 ... trình oxi hóa đến tượng phát quang vật liệu BaMgAl10O17: Eu2+; Chương Tính chất quang vật liệu BaMgAl10O17: Mn2+ chế truyền lượng vật liệu BAM đồng pha tạp ion Eu2+ Mn2+ 19 CHƯƠNG TỔNG QUAN LÝ... Tb3+ chất kích hoạt, tạo xạ ánh sáng trắng Các vật liệu phát quang màu chế tạo từ vật liệu aluminat Vật liệu phát quang màu xanh BAM: Eu2+ phát triển từ năm 1974, ứng dụng cho đèn huỳnh quang, ... Đặc điểm cấu trúc vật liệu BaMgAl10O17: Eu2+ 1.3.1 Giới thiệu vật liệu BaMgAl10O17: Eu2+ Cùng với xu phát triển ứng dụng vật liệu phát quang, nghiên cứu vật liệu phát quang BaMgAl10O17 (BAM)