Nghiên cứu bức xạ microlaser từ vật liệu ZnO cấu trúc nano : Đề tài NCKH. QGTĐ.06.02

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN ^ ^vỊ> rỊ^ ĩ> V% Vr vp | > rỊi rỊi r p rp ĐE TAI NGHIÊN CỨU BỨC XẠ MICROLASER ■ TỪ VẬT LIỆU ZnO CẤU TRÚC NANO ■ ■ MÃ SỐ: QGTĐ.06.02 CHÚ TRÌ ĐỂ TÀI: N G U Y Ẻ N T H Ế BÌNH HÀ N Ộ I - 0 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN NGHIÊN CỨU BỨC XẠ MICROLASER ■ TỪ VẬT LIỆU ZnO CẤU TRÚC NANO ■ ■ MÃ SỐ: QGTĐ.06.02 CHỦ TRÌ Đ Ể TÀI: PGS.TS NGƯYEN t h ê ' b ì n h CÁC C Á N BÔ T H A M GIA: Đinh Văn H o n g Q u a n g lượng tứ Pliam Vãn Bền Q u a n g lượng tu Q u a n g lượng tử Q u a n g lượng tử Trinh Đình Chiến Nguyễn Chí Hiếu Đào K im Chi Nguyễn Vãn H áo Nguyễn Anh T u â n Dương Vũ T r u ô n g Nguyên Thị H ang N»iivễn Nịĩọc Lonjỉ Nguyễn T h ụ c Hién Lè Bình Ta Đình c ả n h Q u a n g lượng tứ Học viên c ao học Học vién cao học Học viên cao học H ọc viên cao học Vát liệu hán dan Vật liệu bán dán Vật liệu bán đản Vát lý C h át rán ĩ - iL - HÀ NỘI - 2008 1 BÁO CÁO T Ó M TẮT a.Tên đề tài : Nghiên cứu xạ microlaser từ vật liệu ZnO câu trúc nano b M ã sỏ : c Q G T Đ Mục tiêu nội dung nghiên cứu Mục tiêu: +Xây dựng hướng nghiên cứu microlaser lý thuyết lẫn thực nghiệm +Nghiên cứu c h ế tạo vật liệu nano ZnO có Cấu trúc thích hợp để tạo thành microlasser + Xây dựng thiết bị qua ng phổ học laser khảo sát xạ microlasser +Nghièn cứu c h ế tao microlaser sở vật liệu ZnO Nội dung: - Tun hiểu c h ế tạo thành nghiên cứu tính tốn lý thuyết hiệu ứng microlaser mỏi trường bát trật tự -Nghiên cứu c h ế tạo thành microlaser si am hãm quang học môi trường bất trật tự dựa lý thuvết định xứ cùa Anderson -Chế tạo vật liệu Z nO có câu trúc nano thích hợp cho microlaser -Tiến hành thực nghiệm đạc thuộc tính quang học cứa vật liệu chè tạo dược -Tiến hành thực nghiệm nghiên cứu phương pháp kích thích nâng phát xạ microktser từ vật liệu ZnO d.Kết qua dụ kiến theo hợp đồng kí: -Kct q ntỉhièn cứu tính tốn lý thuyết microlaser troiiíi mơi trườniỉ bất trật tự - Kết quà nghiên cứu chê tạo vật liệu nano ZnO thích.hợp cho microlaser - Kết đo dạc dặc trưng thông số quang học vật liệu Z n O dã c hế tạo - 08 báo KH - Đào tạo: 12 Cử nhàn , 06 Thạc sỹ e.Tóm tát kết qua đạt đề tài : 1- T ổ n ° quan lý thuyết thực nghiệm microlaser ngẫu nhiên ( random microlaser) vật liệu ZnO 2- Tính tốn lý thuyết động học microlaser ngẫu nhiên 3- Tìm hiểu cấu trúc tinh thê ZnO, mức lượng dịch chuyên xạ, hấp thụ tự phát, cưỡng tinh thể ZnO 4- Nghiên cứu chế phát microlaser ngẫu nhiên vật liệu ZnO 5- Chế tạo thành cơng mẫu ZnO thích hợp để phát microlaser ngẫu nhiên Cụ thể là: -Chế tạo mẫu ZnO khối dạng viên nén (đường kính - mm, độ dày - mm, kích thước hạt 200-300nm) từ bột ZnO 99,9 % cùa hãniỉ Merck (Đức) bànu phương pháp gốm truyền thống -Chế tạo mà ng mỏng Zn O cấu trúc nano đa lớp (từ - lớp) sở phươ ng pháp Sol-gel với độ dày khác nhau, kích thước hạt tinh the 30-40nm -Chế tạo mà ng mỏng ZnO cấu trúc nano bàng phương pháp Sputtering kích thước hạt tinh thê cỡ 30nm , độ dày 1,3-1,4 1-im Các mẫu đêu cho xạ laser ngẫu nhiên 6- Nâng cấp máy quang phô GD M -1 00 đẻ xây dựnti cơng hệ thu phát quang kích thích bang laser xung Nitơ' (bước sóng K = 337,1 nm độ dài xung ns, tân sô lặp lại 10 Hz, công suất 500 kW) dựa kỹ thuật Boxca N hờ có thê quan sát dược xạ microlaser ngẫu nhiên từ vật liệu ZnO Ngoài hệ thu phơ cịn góp phân tích cực vào phát triển hướ ng nghiên cứu q u a n ” phơ học laser nói chung đơn vị 7- Nuhièn cứu tìm kỹ thuật phân giái thịi uian thích hợp đê quan sát xạ cưỡng microlaser ntiẫu nhièn từ vật liệu ZnO N h kỹ thuật phân giái thòi gian tách xạ laser khói xạ huvnh quang tự phát cua ZnO 8- Kháo sát phô xạ cua microlaser ZnO ngẫu nhiên: Xác định ngưỡng phát kháo sát sự' phụ thuộc vào công suất bơm góc quan sát phố xạ laser 9- Thành cơng việc kích thích quan sát xạ microlaser ngẫu nhiên từ vật liệu ZnO Đây kết hướng nghiên c ún ranđom microlaser Việt Nam két đào tạo: -01 giáo trinh vé phưiíi pháp quang phổ học thực nghiệm Tên giáo trình: “Qua ng Phổ học thực ng hiệ m” Tác giá: Nguyễn Thê Bình Nhà xuất bán Giáo dục-2006 -Đào tạo cử nhãn : Góp phán đào tạo 12 cử nhãn tốt nghiệp đại học - Đào tạo sau đại học : Góp phân đào tạo 10 thạc sỳ 01 tiến sỹ theo hướ nu cua đề tài j 06 thạc sỹ theo hướng đề tài bảo vệ thành công 04 thạc sỹ thực theo hướn g đề tài bao vệ nă m 2008 01 nghiên cứu sinh thực tiếp tục đề tài nghiên cứu R a n d o m laser vật liệu ZnO Danh sách học viên cao học nghiên cứu sinh hư n g dẫn theo h ó n g đẽ tài: Nguyễn Anh Tuấn báo vệ thành công tháng 9/2006 Đề tài: “Xây dựng hệ thu phố tín hiệu yếu dùng quang phố học laser” Chuyên ngành Quang lượng tử mã số 1.02.18 Nguyễn vãn Hào bảo vệ thành công tháng 12 /2006 Để tài: “Nghiên cứu số tính chất quang vật liệu ZnO sử dụng cho hiệu ÚŨ2, Microlaser ” Chuyên ngành Quang lượng tử, mã số 1.02.18 3/ Nguyễn Hổng Thu báo vệ thành côn£ tháng 12 năm 2006 Đề tài : “Nghiên cứu c h ế vật lý hoạt động microlaser “ Chuyên ngành Quan g lưựng tử, mà số 1.02.18 4/ Dương Vũ Trường báo vệ thành công năm 2007 Đé tài:”Nghiên cứu kỹ thuất đo phổ phát qu an g kích thích laser x u n g ” Chuyên ngành Qua ng lượng tử m số 1.02.18 5/ Nguyễn Thị Hằng bảo vệ thành công năm 2007 Đé tài:”Khảo sát xạ cưỡng bứctừ màng mỏng ZbnO cấu trúc n a n o ” Chuyên ngành Quan g lượng tử mã số 1.02.18 6/ Nguyễn Thị Phương báo vệ Đề tài : thành công năm “Anh hướng cứa tham số laser hoạt động luser ìvẠ u nhiên phát ba m o d e ” Chuyên ngành Quurm lượng tử, mã số 1.02.18 Mai H n Hanh báo vê Thạc sỹ cuối năm 2008 c Để tài : 2007 - Nghiên cứu R a n đ o m laser phát hai m o c ^ ” Chuyên ngành Qua ng lượng tử, mà sỏ 1.02.18 Nsurời hướng dẩn GSTSKH Đinh Văn Hoàng Nsuvẻn N sọ c Anh bão vệ Thạc sv cuối năm 2008 Đè tài: "Anh hướnơ tham số khuếch đại lèn R and om laser phát m o d e ” Chuyên ngành Quang lượng tử, mà số 1.02.18 Nuười hướnsĩ dẫn G ST SK H Đ in h Văn Hồng 9.Nguyễn Bích Hạnh báo \'ệ Thạc sỹ cuối năm 2008 Dẻ tài : "Nhân tán sô laser YACr.Nd dùng dế kích thích phát qua ng vật liệu bán d ẫ n” Chuvèn Iiỉíành Q u a n e lượng tử, mà số 1.02.18 N^ơời huứnu dán PCiS.TS Nmiyẻn T h ế Bình 10-Đỗ Xuân Tiến bao vệ Thạc sỹ cuối năm 2008 Để tài: "Xây dựng hệ phổ phán giái thịi Sĩian kích thích bàng laser N i t ' Chuyên ngành Qua ng lượim tử, mà sị 1.02.18 Nmrời hưóìm dán PGS.TS Nmiyẻn T h ế Bình 11 Nghiên cứu sinh Phạm văn Thìn , khố 2006-2009, Khoa Vật Lý Đ H K H T N Hà nội Đề tài : “Nghiên cứu c h ế tạo vật liệu ZnO thích hợp cho xạ Microlaser” Người hướng dẫn PGS.TS Nguyễn T h ế Bình, PGS.TS Tạ Đình c ả n h Sỏ báo KH cơng bơ: 10 Đóng góp xây dụng thiết bị: * Hồn thành 01 hệ thu phơ phát quang máy quang phô cách tứ kép G D M - 0 ghép nôi xứ lý so liệu phố máy tính Bộ mơn Quang lượng tứ, K hoa Vật Lý Máy có thê hoạt động hai chế độ: -Chế độ với kỹ thuật Lock-in dùng laser liên tục làm nguồn kích thích (laser He-Ne laser Argon) -Chế độ đo với kỹ thuật Boxca dùng laser xung kích thích( Laser Nitơ, Laser Nd: YAG) Có đo phân giái thời gian chê độ Hệ thiết bị nguồn máy đo chủ lực đóng góp tích cực vào công tác đào tạo nghiên cứu Quang học laser, quang phô huỳnh quang, Raman quang học phi t u y ế n đơn vị • Đã hồn thành tốt chí tiêu đặt f Phân b ổ kinh phí: Kinh phí nãm đơn vị Đ Nội dung T/T Kinh phí năm đon vị Đ Xây dựng đề cương chi tiết 000 000 Thu thập tư liệu, dịch tài liệu viết báo cáo tổng quan 000 000 000 000 Điều tra ,khảo sát, thí nghiệm, thu tháp sơ liệu nghièn cứu Chi phí tàu xe, cơng tác phí Chi phí th mướn Chi phí hoạt động chun mơn 100 000 000 102 000 000 27 000 000 25 000 000 000 000 000 000 15 000 000 15 000 000 150 000 000 150 000 000 Mua sắm hoá chất, nguyên vật liệu, vật tư, linh kiện Viết báo cáo khoa học , nghiệm thu Viết báo cáo Hội tháo Nghiệm thư Chi khác Vãn phòng phẩm In ấn , photocopy Quán lí phí Tổng kinh phí năm Tổng kinh phí năm THÚ T R Ư Ở N G Đ Ơ N VI ( Ky ghi rõ họ t ê n ) (ỈS.TS Bạch Thành Cõ ng 300 000 OOOd C H U T R Ì ĐỂ TÀI (Ký ghi rõ họ tên PG S.T S Ng uyễ n T h ế Bình X Á C N H Ậ N CÚA ĐẠI HỌ C Q U Ố C CỈIA HÀ NỘI M IÊ U t r u Ô n g Project Title: Studying m icrolaser em ission fro m ZnO nanoscale material Code: Q G T D 06-02 Coordinator : Nguyen The Binh Key implementors: -Dinh Van Hoang -Trinh Dinh Chien -Pham Van Ben -Hoang Chi Hieu -Dao Kim Chi -Nguyen Van Hao -Nguyen Anh Tuan -Duong Vu Truong -Nguyen Thi Hang -Nguyên Ngoe Long -Ta Dinh Canh -Nguyen Thi Thuc Hien -Le T h a n h Binh Goal and Content of‘the Project: The microlasers have potential applications in ìntegrated photonic circuits The tabrication ot' the conventional microlasers includins microdi.sk laser, microsphere laser requires expensive crystal growth and micro-lubrication íacilities The đemonstration ot' ranđom lasers opens up the possibility of using disordered medium as altemative sources of microlasers A m o n s scveral semiconductor materiaỉs, ZnO is a wide-gap material vvhich has attracted ỵreat mterest bccause ol' its potenlial to produce eílicient blue and Liltra-violet-lieht-emitting lasers We sluđieđ to prepare ZnO samples in torm of povvder and thin íilm as an ampliíyinư random medium In oder to observe stimulated emission ancl lasinư from ZnO samples vve h a \e to studv to improve a laser spectroscopy system usinơ a double grating spectrograph G D M -1000 and a Nitrosen laser as a pump source The purpose of the project is to íầbricate suitable ZnO samples for random microlaser effect and study to pump and observe random laser emission, to determine the laser threshold and give explanation of the random laser dynamics Main results: We succeed in preparing ZnO samples in íorm oí' povvder and thin film suitable for random laser emission Our powder samples are made from the ZnO povvđer (99,9% pure, Mers, Germany) pressed under a pressure of minutes and then sinteređ at 1000° c during tonnes during 5h The ZnO pellet was bound by methanol and has form of a disk \vith diameter of lOmm and thickness of 3mm The ZnO thin films prepared by solgel method have thickness of about 300 - 800 nm and avcrage size of particles in ZnO thin films are about 30 - 40 nm A laser spectroscopy system u s i n g a Double Grating Spectrograph G D M -1000 and N laser as pump source was built in our laboratory Random laser emission vvere optically pumped by a Nitrogen pulse laser (337.1 nm wavelength, 10 Hz repetition rate, ns pulse vvidth, 500 kW peak povver) Discrete lasing modes vvere observed above threshold from our ZnO samplcs and the lasirm threshold was also dctcrmined The obtained random microlaser emission spectra clepend on the angle oi' observation The lasing clìcct is attributed to the coherent ĩeedback due to recurrent liiihl scattering in disorderecl media Results in trainins: 12 BSc, 10 MSc in Physics, 01 PhD Publications: 10 papers M Ụ C LỤC BÁO C Á O C H I TIẾT Mở đ ầ u 10 I- VẬT LIÊU Z nO VÀ C Á C T H U Ộ C TÍ N H Q U A N G H Ọ C 11 [I- LÝ T H U Y Ế T R A N D O M M I C R O L A S E R TRÊ N VẬT LIỆU ZnO 2.1 Cơ chế phát xạ cưỡng từ vật liệu Z n O 31 2.2 Hoạt động R an d o m microlaser vật liệu Z n O 37 2.3- Một số kháo sát tính tốn lý t h u y ế t 40 [II- N G H IÊ N c ú u C H Ế T A O VẬT LIÊU ZnO T H Í C H HƠ P C H O BỨC X A M I C R O L A S E R NGẪU NHIÊN 3.1 Chế tạo mẫu Z n O bột dạng viên nén 42 3.2 Chế tạo màng Z n O cấu trúc nano phương pháp s o l - g e l .45 3.3 Chế tạo màng Z n O câu trúc nano phươniỉ pháp s p u t t e r i n g 49 IV XÂY DUNG HỆ T H U PHÔ PH Á T Q U A N G KÍC H T H Í C H BẢ NG L A S E R X U N G N : .58 V-ỌUAN SÁ T HIỆU ÚNG RAN DOM M I C R O L A S E R T R Ê N C Á C M A U ZnO 5.1 Bức xạ R a n d o m microlaser từ mẫu bột dạng viên n é n 63 5.2 Bức xạ R an dom microlaser từ mau m n g 65 VI- KẾT L U Ậ N 69 Tài liệu tham kh áo 70 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN KHOA VẬT LÝ *** Nguyễn Hồng Thu NGHIÊN CỨU C CHÉ VẬT LÝ TRONG HOẠT ĐỘNG CỦA MICROLASER « Chuyên n g n h : Q u a n g Học M ã số : 1.02.13 LUẬN VÃN THẠC s ĩ KHOA HỌC NGƯÒI HƯỚNG D Ả N KHOA HỌC GS.TSKH ĐĨNH VĂN HOÀNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI T R Ư Ờ N G ĐẠI H Ọ C K H O A H Ọ C T ự N H I Ê N - • O ì NGUYỄN THỊ HANG KHẢO SÁT BỨC XẠ CƯỠNG BỨC TỪ MÀNG ■ MÒNG ZnO CÁU TRÚC NANO Chuyên ngành: Q uang học Mã số: 1.02.18 L U Ậ N V Ă N T H Ạ C SỸ K H O A H Ọ C N C U Ờ l H U O X G D Ẳ \ K H O A í [ỌC: PGS TS NGUYỀN THẺ' BINH H A N Ộ I - 2007 Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C G IA HA N Ộ I T R Ư Ơ N G Đ Ạ I H Ọ C K H O A H Ọ C TỤ N H I Ê N -e s ® s o — D Ư Ơ N G VŨ T R Ư Ờ N G NGHIÊN C Ứ U Kĩ THUẬT ĐO PHƠ PHÁT QUANG KÍCH THÍCH BẰNG LASER XUNG C h u y ê n n g n h : Q uang học Mã số: L U Ậ N V Ă N T H Ạ C SỸ K H O A H Ọ C \ G L Y ) [ í I L O X C D Ẫ N I+rÙỊL Đánh giá kết luận đoàn kiểm tra: 'ỈẢŨt c u z ỉk u ctuhq iiin' ótS' , hoC ín Ỉ Ả Clri.fi 'lơị- CC( m í H N ộ i , IV ỊÙy T r im Đ i lio c Đ i lio c O u ò o u ia H N ộ i K h o a h o e T ự n lu e n /^ £ L ' rSKH NỊỊuyẻn Đình Đức J ị P ổ S ĩ S PhC in^ 'XLÍCC Tlu C'Z tliáiìii 02 nám 2( >07 l T iu I i l i i c i i ) 1.1vi la i TĨM TẮT CÁC CƠNG TRÌNH NCKH CỦA CÁ NHẦN Ngành Vật Lý Chuyên ngành Laser —quang phố học 1- Nguyen The Binh, Nguyên Anh Tuan, Nguyen Van Hao Duonơ Vu Truông “Building a laser pump ed -íl uor esce nc e spectrometry system based on spectrouraph GDM-IOOO" Advances in Optics, Photonics Spectroscopy and Applications 8-2006 , paue 454-458 2-Nguyen The Binh, N g u y ê n Van Hao, Nguyen Thi Hanu, Duong Vu Truorm Pham Vun i lìin "Random laser in Z nO p c n vc k r" ” Advances in Optics, Photonics Spectroscopy and Applications 8-2006 , page 298-302 3- Nguyên The Binh, Nuuyen Van Hao, Nguyên Thi Hang Duoim Vu I ruoim "Stinmlcitecl e n n s s io n ancl la si/ig [ro m Z n O n ia tc r ìa r \ l/'NU, Jo itmal ()Ị Scienccs-Pliysics I XXII N()2AP, 2006 p - 4- Nguyen Anh Tua n , Duong Vu Truong, Luu Tran Trunsỉ , Hoaim Clii Hieu, Nsuiycn The Binh "Time-resolution sp e c tn im m easurem ent ()[lnm inescctỉce p a m p ed hy N , lascr " \ NU, ỉounicil ()f S cien ccs-P h ỵsics T XXII N ()2AP,2006 P.IM2-185 - Đinh văn Hoàng, Mai Honu Hanh "Sonic c h r a c t e r i s l i c s ì n o p c r a ỉ ì o n o [ t \ v o i t i o d e s r a / n l o m H ỉ i c r o l a s c r " VNU, Joitnnil (>! Scicnccs-Phxsics r XXII N(>2AP, 200().p.()5-()X 6-Nguven Van Hao, Nguyê n Thi Hang Duoni! Vu Truony, Nựuycn Chi hanh Nguyen The Binh " Rdnclom microỉascr e[fccỉ i n h i O ỉlìin /ilnis prcparcd hy sol-^cl m c ỉh o d " Proceetliims ot intemational \vorkshop on photonic opporlunitics and nctuoikiiìg cvcnt NACENTC11, Hanoi , Januarv, 2007 page 130-134 7- Phạm Vãn Thìn, Nmiyền 1hị I [ãim, Dươim Vù I rưưng Nyuxẻn I h i Binh " S ự p h i b ứ c x ụ c i c n ^ h ứ c YLI n i i c r o l c i s r n ^ c h i l ĩ l ỉ i c n l i c l ì i c i nỊ ỉ DIOIIỊỊ Z t ì ( ) Báo cáo Hội nuhị Vật Ly Chat rán toàn quốc lân thứ Vũng I àu.L)-2007 (dà phan biện \u nhận dănu Ký yêu) 8-Nguyen The Binh N ụuye n Hoaim Hai Do I hi Ly rinh [hi Hue r r c / h i r c i l i o n ( ) f s i l v c r l ì c i n o / h i r ỉ i c ì c s h y l l ì C l a s c r c i h l c i l i o i ỉ i i i ỉ c l V / l í c / y i n ^ ỉ l ì c i r CIILIICIL ỉ d Ỉ SÍỈ L s Ikio cáo I lội n ° h ị Vạ t Lý c hát rfuì toủn CỊIIỎC lun thứ \ ùn LỊ lUi ^ - - 0() / (du phun bicn \ í i nhụn m tl ã i m l \ y V C II) cM)inh Van lloaim Mai I lonu I lanh " lnll uc/ icc o f l a s c r p a r a m e t c r s o n ỉ hư s l c i ỉ i o / i a r y ()Ị n v o m o i l c s r a n d o n ì m i c m l a s c r I D a n h ậ n LỈŨI1LÌ tạp chí V N U ) 10- Dinh Van l loaim, Nmiyen I hi Phuoim "lntlucncư o f LỈyniUììics la s c r pctramcỉcr.s on g e n e r a ỉc d p h o ỉo ỉi d c n siỉics in upcraỉinỉì ! ílìi tA iholIcs R a n d o ììì I iỉic r o /iisc r ' ( Đ nhận đ ă i m tạp chí (- o m n u i n i c a t i o n s 111 I l ụ i c s ) 73 SCIENTIFIC PROJECT B R A N C H : PHYSICS P R O JE C T C A T E G O R Y : N A T IO N A L LEVEL Title: Studying microlaser emission from ZnO nanoscale material Code : Q G T Đ 06-02 M anaging Institution: Vietnam National University Implementing ỉnstitution: Hanoi Universitv of Science Collaborating Institutions: - Insitute of Material Science, Vietnam -Institute oí Physics and Electronics,Vietnam -lapan ađvanceđ institLite of S c i e n c e and technology ( JA1ST) , Japan Coordinator : Nguyên The Binh Key implementors: -Dinh Van Hoang -Trinh Dinh Chien -Pham Van Ben -Hoanii Chi Hien -Dao Kim Chi -Nguyên Van Hao -Niiuyen Anh Tuan -Duongc Vu Truong -Nguyen Thi Hang -Nuuven Nuoc Loim -Ta Dinh Canh -Nuuycn Thi Tluic Hien -Lc Thanh Binh Duratinn: years , í m m 2006 to 2008 Buđgct: 300 000 0 V N D 74 10 Main results: - Results i n S c i e n c e a n d t e c h n o l o y : o J Theoretical and experimental research on random microlaser from ZnO material in form ol' povvder and thin film prepared by solgel and sputterinii method So me theoretical calculations were made to investigate the random laser dynamics \Ve succeed in preparing Z nO samples suitable for random laser emission Our pouder samples are made from the ZnO povvder (99,9% pure, Mers, Germanv) presseđ under a pressure o f tonnes cluring minutcs and then sintered at 1000° c durinti 5h The ZnO pellel vvas bound bv mcthanol and has torm of a disk \vith diameter ot lOmm and thickncss of 3mm The ZnO thin nims prepared by soUel method have thickness o ĩ about 300 - 800 nm and average size of particles in ZnO thin íilms are about 30 - 40 nm Random laser emission were optically pumpcd bv a Nitroecn pulse laser (337.1 nm wavelength, 10 Hz repetition rate, ns pưlsc vvidth, 500 k\\ peak power) Discretc lasing modes vvere observed above thrcshơkl tìom our ZnO samples and the lasing thrcshold vvas also determined The obtaincd randoin microlaser emission spcctra depend on the angle of observation The lasing cíỉcct IS attributcd to the coherent ĩeedback due to recurrent light scattcring in disordcrcd inedia The ZnO microlascr.s have potential appliccitions in intcgralcd plìDtonic circnils - Resulls in practicai application: 01 laser spectroscopy system using a Double Gratting Spcctrograph GDM-1000 and N: laser as pum p soiirce - Results in trainine: 12 Bsc, 10 MSc - Publications: 10 papers I I Evaluation grade : Excellent PHIẾU ĐĂNG KÝ KẾT QUẢ NGHIÊN c ứ u KH-CN Tên đẽ tài : Nghiên c ứ u b ứ c x m i c r o l a s e r từ v ậ t liệu Z n O c u tr ú c n a n o Mã sô: Q G T Đ 06-02 Cư quan trì đề tài : Trường dại học khoa học T ự nhiên Hà nội Đia chí: 334 Nguy ẻn Trãi, T h a n h Xuân Hà nội Tel: 8584287; 5583001 Cơ quan quản lý đề tài : Đai Học quốc gia Hà nơi Địa chí: 144 Đường X uân Tliuỷ ,Cáu Cỉiây Hà noi Tel: 7547637, 7547372 Tổng kinh phí thực chi: 300 000 000 V NĐ Trong đó: - T ngán sách Nhà nưóc: - Kinh phí cùa trường: - Vay tín dung: - Vón tư có: - Thu hổi: 300 000 000 V N Đ Thịi otíian imhiên cứu: 02 năm o Thời ịỊÌan hát đầu: 2006 1hịi gian kẽt thúc: 2008 Tèn cán phối hợp nghiên cứu: Đinh Văn Hồng Phạm Vãn Bền Trịnh Đình Chiến Nmivèn Chí Hiếu Dào Kim Chi Nuuvòn Van ! lao Nmivcn Anh I Liân Dươnu Vũ Trườim Nguyẻn Thị Hằim Nguyền Ngọc Long Nguyễn Thục Hiển Lè Bình Ta Đình Cánh Quang lượng tư Quan SI lượn tử Qu an g lượn tử Q u a n lượng tử Qua nu lượn tư Học viên cao học Học viên cao học Học viên cao học Học viên cao học Vật liệu bán dán Vât liệu hán dan Vật liệu bán dan Vật 1Ý Chat rán 76 Số chứng nhận đăng ký kết nghiên cứu: Sô’ dăng ký đề tài Bao a b c Ngày: i- mạt: Phố biên rộng rãi: X Phố biến han chế: Bao mât: - Dã nghiên cứu tính tốn lý thuyết hiệu ứng Ranom microlaser tìm hiếu chế phát laser ngẫu nhiên -Đã chế tạo thành cơng mẫu ZnO thích hợp cho hiệu ứng phát laser rmủu nhiên bao iĩổm mảu bỏt dạng viên nén, mẫu màng cấu trúc nano chế tạo bãim phương pháp soliicl sputtering - Nâng câp máy quang phô GDM-1000 đê xây dựng thành cơim hệ thu phị phát quaim kích thích bàng laser xung N itơ (bước sóng X = 337,1 nm, độ dài xunu ns, tần sổ lặp lại 10 Hz, cônu suất 500 k \V )d ự a kỹ thuật Boxca Nhờ dó có thẻ quan sát \ microlaser ngâu nhiên tư vật liệu ZnO Nuồi hệ thu phơ cịn uop phàn tích cực vào phát triền hướnu nuhiẻn cứu quan lí phơ học laser nói cluum cua dơn vị - Níihicn cứu va tìm đưựckỹ thuật phàn giai thời gian thích họp dê quan sat \ J cưởnL: hức microlaser ngâu nhiẻn từ vật liệu ZnO Nhờ kỹ thuật phàn giai thời man na\ dà tách dược xạ laser khỏi xạ huỳnh quarm tự phát cua ZnO - Thành cịng troim việc kích thích quan sát xạ microlaser nuâu nhièn tư vật liệu /n ( ) Kháo sát phò xạ cua microlaser ZnO ngảu nhiên Xác ctịnh imưởn