Nghiên cứu chế tạo và tính chất quang của hạt nano và màng mỏng trên cơ sở vật liệu a2b6 pha tạp kim loại chuyển tiếp

Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C G IA H À N Ộ I T R Ư Ờ N G ĐẠI H Ọ C K H O A H Ọ C TỤ N H IÊN •k'k'k'k'k'k'k'k'k T ÊN ĐÈ TÀI N G H IÊ N c u C H Ể t o v t í n h c h t q u a n g c ủ a h t N A N O V À M À N G M Ỏ N G T R Ê N c S Ở V Ậ T L I Ệ U A 2B PH A T Ạ P K IM L O Ạ I C H U Y Ể N T IỂ P M Ả SỐ : Q G 1 C H Ủ T R Ì Đ Ề T À I: P G S T S P H Ạ M V Ă N B È N C Á C C Ả N B Ộ T H A M G I A :T S N g u y ễ n A n h T u ấ n , T h S B ù i H n g V ân, T hS N guyễn D u y T iến , T h S Đ ỗ X u â n T iế n , C N Đ ặ n g V ă n T hái, C N Tạ Bá C h iế n , C N P h ù n g T hị H iền , C N T r n g T h ị L uyến H À N Ộ I -2013 M Ở Đ À U C h n g 1: T Ỏ N G Q U A N V Ê V Ạ T L I Ệ U N A N O 1.1 Phân loại vật liệu n a n o 1.2 Cấu trúc vật liệu nano Ảnh hưởng kim loại chuyển tiếp lên cấu trúc, vùng lượng vật liệu n ano 1.2.1 Cấu trúc m ạng tinh thể lập phương hay S p h a le r ite 1.2.2 Cấu trúc m ạng tinh thê lục giác hay W u r z ite 1.2.3 Hằng số m ạng kích thước h t 1.3 Ành hưởng cua kim loại chuyển tiếp lên cấu trúc vùng lượng cùa vật liệu nano 1.4 Chế tạo vật liệu n a n o 1.4.1 Chế tạo vật liệu nano dạng khối (dây, bột n a n o ) 1.4.1.1 Phương pháp thủy n h iệ t 1.4.1.2 Phương pháp đồng kết t ù a 11 1.4.2 Chê tạo m àng m ỏng n a n o 12 1.4.2.1 Phương pháp phún xạ cath od e 12 1.4.2.2 Phương pháp lắng đọng hóa h ọ c 13 1.4.2.3 Phương pháp S p in coatin g 14 1.5 Hiệu ứng giam cầm lượng từ liên quan tới kích thước h t 14 1.6 ứ n g dụng vật liệu n a n o 16 Chương 2: TÍNH CHÁT QUANG VẬT LIỆU N A N O 17 2.1 Tính chất quang cùa vật liệu nano ZnS, Z n S : M n 17 2.1.1 Phổ hấp thụ ZnS, Z n S:M n 17 2.1.2 Phổ phát quang ZnS, Z n S :M n 18 2.1.3 Phổ kích thích ZnS, Z n S:M n 19 2.2 Sự bọc phù hạt nano ZnS:M n chất hoạt hóa bề m ặ t 19 2.3.Tính chất quang Z n S :C u 22 2.3.1 Phổ hấp t h ụ 22 2.3.2 Phổ phát q u a n g .23 2.4 Tính chất quang ZnO, Z n O :C o 25 2.4.1 Phổ hấp thụ cùa ZnO Z n O : C o 25 2.4.2 Phổ phát quang ZnO Z n O :C o 25 2.5 Thiết bị thực n g h i ệ m 27 Chương 3: KÉT Q UẢ T HỤ C NGHIỆM VÀ THẢO L U Ậ N 28 3.1 N gh iên cứu, ch ế tạo hệ tạo mẫu bột nano bàng phương pháp thủy n h iệ t .28 3.1.1 Tính tốn áp suất bình thủy nhiệt theo nhiệt đ ộ 28 3.1.2 Bình thuỳ tinh chịu n h i ệ t 30 3.1.3 Bình t e f l o n .31 3.1.4 Bình thép khơng g ỉ 32 3.1.5 Các m iếng đ ệ m 33 3.1.6 Lắp ghép đồng b ộ .34 3.2 N g h iê n cứu, ch ế tạo hệ tạo màng m òng phương pháp s p in c o a tin g .35 3.2.1 Chế tạo giá đỡ tạo m àng m ò n g 36 3.2.2 Lắp đặt giá đỡ với máy quay li t â m .37 3.3 X ây đựng quy trình chế tạo hạt nano ZnS, ZnS:M n, ZnO :C o phương pháp thùy n h iệ t 38 3.3.1 Q uy trình chế tạo hạt nano Z n S 38 3.3.2 Q u y trình chế tạo hạt nano Z n S : M n 39 3.3.3 Q u y trình chế tạo hạt nan o Z n O : C o : 40 3.4 X ây dựng quy trình chế tạo bột nano ZnS:M n, ZnS:Cu phương pháp đồng kết t ủ a 41 3.5 Q uy trình chế tạo màng m ỏng ZnS:M n/PV P, Z n S:C u/P V A bàng phương pháp s p in c o a tin g 42 3.6 Cấu trúc tính chất quang hạt nano ZnS, ZnS:M n chế tạo phương pháp thủy nhiệt 42 3.6.1 Cấu trúc tính chất quang cùa Z n S 42 6.1.1 Cấu trúc hình thái học hạt nano Z n S 42 Tính chất quang hạt nano Z n S 45 3.7 Cấu trúc tính chất quang cùa hạt nano ZnS:M n chế tạo phưưng pháp thủy n h iệ t .47 3.7.1 Cấu trúc tính chất quang hạt nano ZnS:M n theo hàm lượng Mn 47 3.7.1.1 Cấu trúc hình thái h ọ c 47 3.7.1.2 Tính chất quang hạt nano XnS:Mn theo hàm lượng M n .49 3.7.2 Cấu trúc tính chất quang hạt nano ZnS:M n theo nhiệt độ thủy n h i ệ t 52 3.7.2.1 Cấu trúc hình thái h ọ c 52 ỉ 2 Tính chất quang hạt nano ZnS:M n theo nhiệt độ thùy n h i ệ t 54 3.7.3 Cấu trúc tính chất quang hạt nano ZnS:M n theo thời gian thủv nhiệt 57 3.7.3.1 Cấu trúc hình thái học cùa hạt nano Z n S :M n 57 3 Tính chất quang cùa hạt nano ZnS: M n 59 3.7.3.3 Tính chất quang hạt nano ZnS:Mn theo bước són g kích thích 61 ' Cấu trúc tính chất ZnO:Co chế tạo bàng phương pháp thủy n h i ệ t 62 3.8.1 Cấu trúc hình thái h ọ c .62 3.8.2 Tính chất quang ZnO :C o 64 5.9 Cấu trúc tính chất quang hạt nano ZnS :Mn chế tạo phương pháp đồng kết t ủ a 66 3.9.1 Cấu trúc hình thái học cùa hạt nano ZnS :M n 66 3.9.2 Tính chất quang hạt nano ZnS : M n .68 3.10 Cấu trúc tính chất quang hạt nano ZnS:Cu chế tạo bàng phương pháp đồng kết t ủ a 72 3.10.1 Cấu trúc hình thái học hạt nano Z n S :C u 72 3.11 Cấu trúc tính chất quang màng m ỏng Z nS/P V P, Z n S :M n /P V P .76 3.11.1 Cấu trúc hình thái bề mặt của màng m ỏn g Z n S/P V P Z n S :M n /P V P 76 3.11.2 Tính chất quang cùa màng m ỏng Z nS/P V P, Z n S : M n /P V P 78 3.12 Cấu trúc hình thái bề mặt màng m ỏng Z n S :C u /P V A 80 3.12.1 Cấu trúc hình thái h ọ c 80 3.12.2.Tính chất quang cùa màng m ỏng Z n S :C u /P V A 82 K Ế T L U Ậ N C H Ư N G 85 TÀI LIỆU THAM K H Ả O 87 B Á O C Á O T Ó M T Ắ T D etail Nghiên cừu chế tạo tính chất quang hạt nano màng mỏng sở vật liệu A 2IÌ6 pha tạp kim loại chuyển tiếp Mã số: QG.11.07 Chủ trì đ ề tài: P G S TS P h m V ã n Be n Các cán tham gia: TS N g u y ễ n A n h Tuấn, ThS Bùi H ồng Vân, ThS N g u y ễn D uy Tiến, ThS Đ ỗ Xuân T iến, C N Đ ặng Văn Thái, CN Tạ Bá Chiến, C N Phùng Thị Hiền, CN Trương Thị Luyến Mục tiêu nội dung nghiên cứu: - M ụ c tiêu: + N g h iê n cứu chế tạo tính chất quang hạt nano c sờ vật liệu A 2B (ZnO, ZnS) pha tạp kim loại chuyển tiếp C o2+, M n2+, C u 2+ với kích thuớc khác t- Làm sá n g tỏ vai trò cùa ion kim loại chuyển tiếp C o 2+, M n 2\ C u2+ việc nâng cao hiệu suất phát quang vật liệu - Nội dung nghiên cứu: + N g h iên cử u c h ế tạ o h t n a n o trê n c s v ậ t liệ u A 'B (Z n O , Z n S ) p h a tạ p C o 2+, M n \ C u ' + v i k ích th c k h c n h au b ă n g m ộ t s o p h n g p h p n hư : đ o n g k ế t tủa, th ủ y nhiệt + N g h iên cử u c h ế tạ o m n g m ỏ n g trê n c s c c v ậ t liệ u A 2B (Z n O , Z n S) p h a tạ p C o 2*, M n \ Cu2 bằn g p h ơn g p h p qu av phù + N g h iên u tín h c h t q u a n g c ủ a c c v ậ t liệ u n a n o c h ế tạ o đ ợ c th ô n g q u a p h ổ p h t q u cn g , p h ô tá n x R a m a n , p h o p h t q u a n g p h n g iả i th i g ia n L m s n g tỏ v a i trò c ù a c c iun kim l o i c h u y ể n tiế p tr o n g v iệ c n â n g c a o h iệu s u ấ t p h t q u a n g c ủ a v ậ t liệu + B -ĩớ c đ u k h o s t ả n h h n g c ù a v iệ c b ọ c p h ù c c h t n a n o h o ặ c m n g m ỏ n g b a n g p o ly m e r lèn tính c h t q u a n g c ù a v ậ t liệu C c k ế t q u ả đ t đ ợ c : * K ết q u ả k h o a h ọ c : - Thu thập tài liệu m ộ t sơ tính chất q u a n g c ủ a vật liệu n a n o Z n S , Z n O p h a tạp kim loại chuyên tiếp có lớp vỏ điện tử 3d chưa lâp đầy Cu, Mn, C o khôn g bọc phủ có bọc phu polym er - N g h iê n cứu, c h ế tạo: + Hệ tạo mẫu bột nano phương pháp thủy nhiệt +- Hệ tạo mẫu m àng m ò n g băng phương pháp spincoating - Đ ưa quy trinh chế tạo: + Các bột nano Z nS, Z nS:M n, Z nO :Co phương pháp thủy nhiệt, + Các bột nano ZnS:M n; ZnS:Cu bàng phương pháp đồng kết tủa + Các mẫu m àn g m ỏ n g ZnS:M n bọc phủ PVP, ZnS:Cu bọc phủ P V A phương pháp spincoating - Chê tạo s ố mẫu bột nano: + ZnS, ZnS:M n; Z nO :C o bang phương pháp thủy nhiệt; + Z n S : M n , Z n S : C u b ằ n g p h n g p há p đ n g kết tủa - Chế tạo s ố mẫu m àng m ỏ n g ZnS:M n bọc phủ PVP, ZnS:C u bọc phủ P V A phưon g pháp spincoating - N g h iê n cứu m ộ t số tính chất cấu trúc, tính chất quang cùa hạt nano, m àng m òng chê tạo dược như: phổ phát quang, phổ kích thích phát quang, phổ hấp t h ụ - X ác định bàn chất dịch chuyển xạ, hấp thụ hạt nano ZnS:M n c h ế kích thích điện tử 3d5 cùa ion M n +2 tinh thể ZnS + Kết ứng dụng: + Kết công bố: (08) + 01 báo đăng tạp chí quốc tế + 03 báo đăng tạp chí khoa học chuyên ngành: - Tạp chí Physic com m unication - Tạp chi hóa h ọc - Tạp chi hóa h ọ c va ứng dụng + 04 báo cáo khoa học đăng ký yếu hội nghị khoa học chuyên ngành - Hội nghị N C S , Cao học, Vinh, năm 2011 - Hội nghị chất ran khoa học Vật liệu toàn quốc lần thứ năm 2011 (02) - Hội nghị Q uang học Ọ uang phồ toàn Q u ốc lần 7, Thành phố H Chí Minh, năm 2012 * Ket đào tạo: + Đang huóng dẫn Olvà hng dẫn phụ 02 NCS + Đã hiróng dẫn: - 06 luận văn Thạc sĩ - 06 khóa luận tốt nghiệp + Tình hình kinh phí đề tài - Tồng kinh phí cấp 0 0 0 0 V N Đ - Tiền điện nước xây dụng sở vật chất 0 0 0 V N Đ - Hội nghị văn phòng phẩm: 1.560.000 V N Đ - C ơng tác phí: 0 0 0 V N Đ - Thuê m ướn 0 0 0 V N Đ - Chi phí nghiệp vụ chun mơn: 0 0 0 V N Đ KHOA QUẢN LÝ (K ý ghi rõ họ tên) CHỦ TRÌ ĐÈ TÀI (K ý ghi rõ họ tên) Phạm Văn Ben TRƯ ỜN G ĐẠI KHOA HỌC T ự• NHIÊN • HỌC • • B R IE F R E P O R T T it le : S tu d y o f the synthesis and optical property o f nanoparticles and thin film s based on A 2B m aterials doped with transition metal ions Code: QG.l 1.07 C o o r D im ator : As s oc P ro f.D r P h a m V a n Ben K e y im p le m e n t s : N g u y en A nh Tuan, Bui H on g V an, N g u y e n D u y T ien, D o Xuan Tien, D a n g V an Thai, Ta Ba Chien, Phung Thi Hien, Truong Thi L u yen Object and content of this study: - Object: + Study o f the synthesis and optical property o f nanoparticles based on A 2B (ZnO, Z n S ) material doped with C o2\ M n +, C u 2+ transition m etals w ith different sizes + Study o f the role o f transition metal ions C o 2*, M n +, C u 2+ in im proving optical ef fic ie n c y o f this materials - Content: + T o synthesize the nanoparticles based on (Z nO , Z n S ) A 2B materials doped with C o +, M n 2+, C u2+ with different sizes by m ethods such as hydrotherm al synthesis, c o ­ precipitation -+ To fabricate the thin-film s from the given m aterials by sp in c o a tin g m ethod -+ T o study the optical properties o f the prepared n ano-m aterials by optical spectral m eth o d s w h ich include p h otolum inescen ce, Ram an scattering, tim e-resolved- lu m in e s c e n c e spectra etc To elucidtae the role o f transition m etal ion s in im provem ent o f optical e ffic ie n c y o f given materials ■+ To investigate the influence o f p olym er-cap pin g and th in -film in g o f nanoparticles on optical property o f materials Main results: *Results in science - K n o w le d g e o f references about optical properties o f Z n S , Z n O nanom aterials doped with 3d unfilled electronic shell transition m etals uncapped or capped with polymer - M aterials preparation equipment: + Fabrication o f a system for the preparation o f nan op ow d ers by hydrothermal method + Fa brication o f a system for the preparation o f thin film s by sp in c o a tin g m ethod - K n o w le d g e about efficient preparation process: + ZnS, Z nS:M n, Z n O :C o nanopowders hv hydrothermal method + ZnS:M n, ZnS:C u nanopow ders by co-precipitation method + PV P-capp ed Z n S:M n and P V A -cap ped ZnS:Cu thin film s by spincoating method - Obtaining o f high-quality nanopowders sam ples such as: Z nS, ZnS:M n; ZnO:Co by hydrothermal m ethod, ZnS:M n, ZnS:Cu, by co-precipitation m ethod and PVP-caped Z nS:M n, P V A -ca p p e d ZnS:Cu thin film s by spincoating - K n o w le d g e about structural and optical properties o f synthesized nanopowders, thin films s uch as: p hotolu m in escen ce, photolum inescen ce excitation, absorption - K n o w le d g e about the physics o f radiation and absorption processes in M n-doped ZnS nanoparticles and excitation m echanism o f 3d5 electrons o f M ii2+ ions in ZnS crystal + Applications: + Publications: (08) + 01 paper published in international journal + 03 papers published in scientific journals - Physics c o m m u n ication - C h em ical journal - C hem ical and application journal + 04 scientific reports published in the proceedings o f scientific ference - T h e C on ference on Natural S c ien ce for Masters and PhD Students in Vinh, 2011 - T h e 7th National C on ference on Solid State Physics & Material S cien ce, Ho Chi Minh City, 7-9/2011 (02) - The 7th International C onference on Photonics and A p plications, -2 N o v , 2 , Ho Chi Minh City, V ietnam * Results in training: + Main Supervisor 01 and co-supervisor 02 PhD students + Success in training: - 06 Master T h ese s - 06 Theses + The research grants: - The total: 0 0 0 0 V N Đ - The Electricity, water, material falicities spending: 0 0 0 V N Đ - C on feren ces and o ffic e supplies: 1.560.000 V N Đ - E xp en se acount: 0 0 0 V N Đ - Rental: 0 0 0 V N Đ - P rofessionally proficient spending: 0 0 0 V N Đ MỎ ĐÀU C c vật liệu n a n o A B ( Z n S , Z n O ) với n h ữ n g đ ặ c đ i ể m bật: c h u y ể n m ứ c thẳng, độ rộng v ù n g cấm krợng liên kết e x c ito n lớn (ở 0 K E g - ,6 e V Z n S , E g = , e V đôi vớ i Z n O ) dược ứng dụn g rộng rãi dụng cụ q u a n g đ i ệ n tử n h q u a n g trở, điốt phát q u a n g , đ è n ốn g, laser n g ầ u nh iên v cửa sổ suốt v ù n g khả kiến v ù n g h n g ngoại gần [1 -1 ] Phổ phát quang c ủ a vật liệu n y từ , K đ ế n 0 K , g m n h ữ n g v ạc h , n h ữ n g đ m đặc t r n g cho e xc ito n t ự ; e x c i t o n liên k ết c c d o n o r , a c ce p t o r; c c n ú t k h u y ế t c ủ a Zn, s , O; n g u y ê n tử điền kẽ c h ú n g trạng thái bề m ặt [ - ] Khi p h a tạ p c c ion k i m loại c h u y ể n tiếp với lớp v ỏ ện tử 3d c h a lấp đầy như: Cu, M n , C o v o v ậ t liệu n a n o Z n S , Z n O c c ion k i m loại tạ o lên n h ữ n g m ứ c n â n g l ợ n g xá c đị nh t r o n g v ù n g c ấ m , th ế t r o n g p h ổ p há t q u a n g c c h ú n g n g o i cá c đ m đặc t r n g c h o Z n S , Z n O c ò n xu ấ t h i ệ n đ m v ù n g x a n h cây, da cam - v n g v đ ỏ đặc trưng c h o ion C u 2+, M n 2+, C o 2+ [ 2-15, 17,18] Đe c h ế t o cá c vật liệu n a n o Z n S , Z n O p h a tạp k i m loại c h u y ể n tiếp n g i ta s d ụ n g cá c p h n g p h p h ó a h ọ c n h so l-gel, đ n g k ế t tủa, vi n h ũ t n g , vi sóng, t h ủ y n hi ệt v p h n g p h p vậ t lý n h p h ú n x catot , b ố c b a y b n g b ứ c xạ laser [12 , 14, 18-21, 23, 24], Đ ẻ g i ả m k í ch t h c hạt, c c h t n a n o t h n g b ọ c phù băng c ác chất p o ly m e r : p o ly v in y l a lcoh ol ( P V A ) , p o ly v in y l pyrrolidone (PVP) K h i đ ó cá c hạt n a n o c c h ly tốt với m ô i t r n g x u n g q u a n h , k h ô n g bị o x y hóa v k h n g bị kế t tụ t h n h tinh thể khối na no D o đ ó k í c h t h c hạt g i ả m c n g độ b ứ c x v h i ệ u suấ t p h t q u a n g c ủ a c h ú n g t ă n g lên [ 25- 30] Khi k í c h t h c hạt c ủ a c c vậ t liệu n a n o g i ả m x u ố n g d i b n kính e xc ito n B o h r ( n h ỏ h n n m ) h i ệ u ứ n g bề mặt , h i ệ u ứ n g g i a m c ầ m l ợ n g t x uấ t x ả y s ự dị ch c h u y ể n p h ổ h ấ p t h ụ b v ù n g c ấ m p h í a b c s ó n g n g ắ n (dịch c h u y ể n x a n h ) v d ị c h c h u y ể n p h ổ p há t q u a n g c ù a cá c ion k i m loại c h u y ể n tiếp phía b c s ó n g dài ( dị c h c h u y ể n đỏ) Khi đ ó k h ả n ă n g ứ n g d ụ n g c ủ a vậ t liệu n a n o t ăng lên [2 5-3 0] , Vì thế, n g h i ê n c ứ u tính c hấ t q u a n g c ủ a vậ t liệu A B p h a tạp ion kim loại c h u y ể n tiếp c ó lớp v ỏ điện tử 3d chưa lấp đầy c ó kích thước nano vừa c ó ý n ghĩa n g h iê n cứu c bản, vừa c ó ý nghĩa thực tiễn D o đó, ch úng tơi thực đề tài: “Nghiên cứu chế tạo tính chất quang hạt nano màng mỏng trê n c s v ậ t liệ u A 2B p lia tạ p k im lo i c h u y ể n t i ế p ” B o c o tổng kết đề tài g m c h n g : C h n R T ổ n g q u a n v ề vậ t liệu n a no , C h n g T í n h chất q u a n g c ủ a vật liệu n a n o , C h n g Ket q u ả t hực n g h i ệ m t h ả o luận 01 + Chê tạo + đ ợ c 01 hệ m àng tạ o m àng hệ tạo Nội (lung 2: m ỏng N g h iê n c ứ u c h ế băng phương tạ o m n g m ò n g m ỏng pháp quay phương phủ p h p quay + p hủ chế tạo m àng Co2\ M r ỉ\ Cu + mỏne, phương pháp Đ ưa tr ê n c s c c v ậ t liệ u A 2B (Z nO , Q uy đ ợ c quy sở t rình chế A 2B tạ o m àng trình v ật liệu (Z nO , Z n S ) p h a tạ p 53.4 quay phủ *Hoạí động 7: P V B ền Z nS) pha tạp T i ế n h n h c h ế tạ o B H V ân m ỏ n g Co , h ệ tạo m n g m ỏ n g c sở vật C u 2+ (bằng bàng phương pháp liệ u A 2B phương- (Z n O , Z nS ) , Mn T B C hiến 01/ Đ V T hái 2012- quay phủ) Đ X T iến 03/ p tạp + M àng m ỏng N A T uấn s~~\ 2+, sở vât Co pháp quay phù liệu A 2B (’bàng (Z nO , Z nS ) p hương pha tạp C o2+, p h áp quay M n 2+, C u 2+ p h ủ ) + Bài báo, báo + Chế tạo cáo đựơc m àng đ ă n g tạp c h í m ỏ n g c o sở vật khoa liệu chuyên A 2B 6(Z nO , (h oặc Z n S ) pha tế) p h ù(nguyên liệu, tạ p C o2+, , h ó a c h ấ t, d ụ n g c ụ Mn ,C u 2+ M n 2+, C u 2+ băng khoa học hội 24.0 20 12 H oạt động 8: C h ế tạ o th n g h iệm m ộ t số m n g m ỏ n g sở vật liệ u nghị A 2B 6( Z n O , Z n S ) học p h a tạp C o 2+, ngành M n2+, C u 2+ Q uốc p h n g pháp quay t h í n g h iê m p h ụ c v ụ c h o c h ế tạ o thử) phương pháp quay phủ 28 20 B H V â n 1/ P T H iề n 2012- Đ V T h i T T L u y ế n 03/ 2012 H ọ (lí dộng : Đ o phổ khảo sát ảnh h n g cùa điều kiện chế tạo như: nhiệt độ ủ, P V B ề n thời gian ủ, n ồng độ tạp chất, độ dày B H Vân m n g m ò n g lê n Đ X Tiến 04 / N A T uấn 2012- tín h ch ất cấu trúc, tín h chất Ạ , 7.0 quang 1*Ạ N.D Tiến r p > c ủ a vật liệu T đó, đưa Đ.V.Thái quy 06 / 2012 T.B.Chiến trình chế tạo màng m ỏng điều kiện tối ưu H ọat động 10 : Tổ chức serminar khoa học viết sơ kết nội dung - V iết báo, báo cáo khoa học đăng tạp chí hội nghị khoa học chuyên ngành (hoặc Quốc tế) - V iết báo cáo tiến độ thực đề tài 29 2.4 P.V Bền 04/ B.H Vân 2012- H.N.Nhật 06/ 2012 I- H ạt A 2B nano N ộ i ( lu n g : (ZnO , N g h i ê n c ứ u tỉn h Z nS ) pha tạp c h t q u a n g Co , Mil , c c v ậ t liệ u n a n o C u2+ với kích thuớc L àm tò sán g vai trò ion kim loại chuyển tiếp C o 2+, M n 2+, c h ế tạ o đ ợ c khác th ô n g q u a p h ổ phát p h t quang, p h ổ quang mạnh tá n x R a m a n p h ổ phát quang + Bài báo, báo cáo p h â n g i ả i th i khoa học đăng tạp chí g i a n L m s n g nghị tỏ v a i trò c ủ a c c học io n k im lo i khoa hội C u 2+ tr o n chuyên ngành c h u y ể n tiế p tr o n g g việc n â n g (hoặc Q uốc tế) v iệ c n â n g c a o h iệ u cao hiệu su ấ t ph t quang su ất phát c ủ a v ậ t liệ u q u an g vật liệu củ a * Hoạt động 11: - Đo phổ: n h iễ u xạ tia X, tán sắc n ăn g lượng, ản h SE M , TE M , h ấp thụ, phát quang, tá n P V B ền xạ B H V ân 07/ Đ X T iến 201212/ R am an phát quang giải Đ V T hái th i gian T T L uyến v ậ t liệu nano chế P T H iền phân tạo - X lý, biện luận kết q uả đo so sánh với tài liệ u th a m k h ả o T B C hiến 2012 Hoạt độngl 2: - T ổ c h ứ c s e r m in a r khoa học v iết 10/ sơ kết nội d ung - V iết báo cáo báo,* p v Bền 2.4 B H V ân khoa học H N N hật đ ăng tạp c h í v 201212 / 2012 hội n ghị k hoa học chuyên ngành (hoặc Q uốc tế) -+ C hế tạo + M àng m ỏng N ội dung 4: đ ợ c m àn g sờ vật B c đầu khảo sá t m ỏn^ liệu A 2B ảnh hưởng (Z nO , ZnS) sở liệ u v ật A 2B p h a tạp C o2+, hạt nano (Z n O , Z n S ) M n 2+, C u (có pha b ọc tạp m àng m ỏng c h ấ t q u a n g C u (c ó bọc + B ài báo, báo vật liệu phũ cáo *Hoạt động 13: P 'o ly m e r ) đăng tạp chí C hế + V iết báo nghị n g h iệm m ột số vật cáo tổ n g khoa học liệu Z nS p h a tạp kết ngành ion kim loại Q uốc c h u y ể n tiế p C o 2+, , khoa học hội chuyên n g h iệ m thu (hoặc đ ể tài tế) + 35.9 phủ p o l y m e r lê n tỉn h p olym er) C o 2+, M n v iệ c b ọ c p h ủ c c tạo th M n 2+, C u2+ B áo cáo t ổ n g k ế t đ ề tài bọc phù cỏ p o ly m e r ( n g u y ê n liệ u , h ó a c h ấ t, d ụ n g c ụ th í nghiệm phục cho chế tạo thử) 31 vụ 20.5 P.V B ền 01/ B H V ân 2013- P T H iền T.B C hiến Đ V Thái 03/ 2013 H oạt động 14 : Đ o c ác phổ: n h i ễ u x tia X, tán sắc n ăn g lượng, SE M , thụ, ảnh T E M ,h ấp p hát P.V B ền quang, tán xạ R am an phát q u an g p h ân 7.0 B II V ân 01/ Đ X T iến 2013- giải th i gian N A T uấn v ật liệu nano Đ V Thái ch ế tạo 05/ 2013 T B C hiến - X lý, biện lu ận k ết q u ả đo s o sá n h v i c c tài liệ u th am kh ảo H oạt động 15: T ổ ch ứ c se rm in a r k h o a h ọ c v v iế t sơ kết n ộ i d u n g - Viết b i b o , b o cáo khoa học đ ăn g tạp chí v h ộ i nghị khoa học ch u y ê n n g àn h V iế t báo cáo kết 04/ B H V â n 13 H N N h ậ t -0 / 13 (h o ặ c Q u ố c tế) tổ n g 8.4 p v Bền n g h iệ m thu đề tài C c họat động tổ - M ua văn phòng 1.0 phẩm vê chức, su ố t - In an, p h o t o c o p y h ỗ trợ - I rong Thù n h iệm lao trách cùa ch ủ 18.0 tìn h th ự c h iện n h i ệ m đ ề tài đề tài - Đ iện nứớc, sở 8.0 v ậ t ch ấ t - Q u ả n lí p hí 8.0 - Chi phí tàu x e , 7.0 c n g tác phí (G h i n h ữ n g c n h â n c ó tê n tạ i M ụ c v n g h iê n c ứ u s in h , h ọ c v iê n c a o h ọ c th a m g ia I I ll HÌNH THỬC SẢN PHẨM KHOA HỌC CỦA ĐÈ TÀI; 20.' Cấu trúc dự kiến báo cáo kết đề tài A T ó m tắt B P h ầ n c h ín h b o c o I M đ ầ u lĩ iPhương pháp nghiên cửu III K ế t q u ả v th ả o luận I V K ế t luận T i liệ u t h a m kl)ảo 21 Bài báo, báo cáo, sách chuyên khảo: S ố ibài b o đ ă n g tạp c h í q u ố c tế: 01 S ố Ibài b o đ ă n g tạp c h í q u ố c gia: S ố Ibáo c o k h o a h ọ c , h ộ i n g h ị k h o a h ọ c t r o n g n c : S ố Ibáo c o k h o a h ọ c , h ộ i n g h ị k h o a h ọ c q u ố c tế: S c ỉh c h u y ê n k h ả o v c c sả n p h ẩ m k h c d ự k iế n c ô n g b ố: STTT T ê n sản p h ẩm N ội d un g, yêu D ự k iế n n i c ô n g b ố (d ự k iế n ) cầu k h oa học (T p chí, N h x u ấ t cân đạt bản) 33 G hi 01 b o dăng tạp Đ ợc chí khoa h o c quốc tê đăng nhận Journal o f no n lin ear optical physics & M aterials 21 T p ch í q u ố c g i a v b ài b o đ ă n g tạp Được chí đăng tạp c h í V N Ư 02 báo cá o khoa học Đ ợ c n h ậ n b áo H ội đ ăng tr o n g ký y ếu hội cáo chu yên ngành nghị p ro c e e d in g chuyên ngành nhận Q u ố c g ia 31 khoa học to àn in nghi khoa học Q uốc 22 Phương pháp; Tiêu chuẩn; Quy phạm; Phần mềm máy tính; Bản vẽ thiết kế; Q u i)v t r ì n h c ô n g n g h ệ ; S đ , b ả n đ ; s ố l i ệ u , C o s d ữ l i ệ u ; B o c o p h â n t í c h ; T i liệiu d ự báo (phươngpháp, q y trình, m h ìn h , ); Đ ề n , q ui h o c h ; L u ậ n c h ứ n g k in h tế41ọ.ỹ th u ật v c c s ả n p h ẩ m k h c STT T ên sản phẩm T ( dự k iế n ) Y ê u câu khoa h ọ c Ghi Săn phẩm mẫu: + H ạt nano A 2B ( Z n O , ZnS) pha C u 2^ v i tạ p k íc h C o 2+, M n 2+, th uớc khác p hát q u a n g m ạnh + M n g m ỏ n g s vật liệu A 2B (ZnO , Z n S ) Hạt n a n o m àn g m ò n g c h ế t o ổ n đ ịnh v ề c ấ u trú c v tín h ch ất q u a n g p h a tạ p C o 2+, M n 2+, C u 2+ 34 Q u y t r ì n h c h ế íạ o m â u : + Ọ u y trìn h c h ế tạ o v ậ t liệu A 2B ( Z n O , k im loại ZnS) chuyển pha tiếp tạp Co, M n , C u (b ằ n g p h n g pháp đ n g k ết t ủ a v th ủ y n h iệ t ) 2; +■ Q u y tr ìn h c h ế tạ o m n g m ỏng A 2B ( Z n O , C o 2+, sở ZnS) M n 2+, vật liệ u pha tạp C u 2+ Q u y tr ìn h c h ế tạ o ổ n định v c ó t í n h lặ p lại (bằng p h n g p h p q u a y p h ủ ) S ản p h ẩ m c ô n g n gh ệ M c ẫ u ( m o d e l, m a k e t) ; S ả n p h ẩ m (là h n g h o , c ó th ể đ ợ c tiê u th ụ tr ê n t h ị tr n g ); V ậ t l i ệ m ; T h i ế t b ị , m y m ó c ; D â y c h u y ề n c ô n g n g h ệ v c c lo i khác; STTT T ẽn sản phẩm Đơn Mức chất lượng cần đạt cụ thể tiêu vị đo Mẩu tương tự (theo chất lượng chủ chuẩn nhất) yếu sản Trong nước Dự kiến số lượng/ tiêu quy mô sản phẩm tạ o T h ê giớ i phẩm 1 01 hệ tạo mẫu phương p h p th ủ y n h iệt Hoạt động ổn 01 định 01 hệ tạo màng m ỏng Hoạt động ổn phương pháp định 01 quay phủ 24 Sản phẩm dự kiến đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, giải pháp hữu ích, bằnịg sáng chế s s àn p hấm đào tạo 35 s 7TT C ấ p đ o tạ o Số lư ợ n g N hiệm g ia o vụ liên G h i quan (D ự kiến kinh p h í ) đ ến đ ề tài Đ.vị: Tr đồng T h u th ập tài liệu , c h ế tạ o v ậ t liệu, đ o - T iế n sĩ phổ 01 ( N C S ) liệu , xử lý số b iệ n lu ậ n k ế t 16 quả, viết báo báo cáo khoa học C hế tạo v ật liệu, - T h c sĩ đo phổ v x lý sổ 04 08 liệu, b iện luận kết - C n h ân 04 C hế tạo v ật liệu, đo phổ v x lý số 06 liệu ' C ác sả n phâm khác (Ghi rõ : Hợp đơng, sách ) ! IV jKJỈẢ n ả n g n g d ụ n g t c đ ộ n g c ủ a k é t q u ả n g h i ê n c u 28 - IPhạm vi địa (dự kiến) ứng dụng kết đề tài 36 29 - - T c đ ộ n g v Sợi ích ỉn a n g lạ i c u a kết q u ả n g h iê n cứu 29.' 11 Đ o i v ó i lĩn h v ự c K H & C N c ó liê n q u a n (N J ê ê u n h ữ n g d ự k i ế n d ó n g g ó p v o c c lĩn h v ự c k h o a h ọ c c ô n g n g h ệ tr o n g m iớ c q u c ố ổ c tế, đ ó n g g ó p m i, m r a h n g n g h iê n c u m i th ô n g q u a c c c ô n g tr ìn h c ô n g b ố t ir c o n g v n g o i n c ) G c ó p p p h ầ n th ú c đ ẩ y s ự p h t tr iể n h n g n g h i ê n c ứ u “Q uang học V ật liệu m i ” n c c ta v c ủ a c c n c k h c tr ên th ế g i i Đ ố i v i k in h t ế - x ã h ộ i v b ả o vé m ô i t r n g ( N ê ìu u n h ữ n g tá c đ ộ n g d ự k iế n c ủ a k ế t q u ả n g h iê n c ứ u đ ố i v i x ã h ộ i: đ ó n g g ó p c h o v iệ c x â y ’ ( d ự n g c h ủ tr n g , c h ín h s c h , p h p l u ậ t h o ặ c c ó tá c đ ộ n g m c h u y ể n b iế n n h ậ n t h ứ c c : c ủ a x ã h ộ i, s ự p h t tr iể n k in h tế x ã h ộ i v b ả o v ệ m ô i trư n g ) ) Đ ổ i v i tổ c h ír c c h ủ tr í v c c c s ứ n g d ụ n g k ế t q u n g h iê n c ứ u ( Điổni với đơn vị tổ chức thuộc ĐHQG ý t i : cao trình độ, nàng lực cán b ộ k k h h o a h ọ c, c n b ộ g i ả n g d y , c n b ộ q u ả n l ý ; tă n g c n g th iế t b ị ) + N âng cao trìn h độ cho cán n g h iê n cứu, giảng dạy, góp p h àn th ú c đẩy phát triểin \ lĩnh vực Q u a n g học V ật liệu củ a B ộ m ôn Q uang L ượng tử - + Góp p h ần tra n g bị cho B ộ m ô n Q u a n g L ợ n g tử - K hoa V ật lý m ộ t số th iết bị thí n ghiiệệm phục vụ c h o công tác đào tạo v n g h iê n cửu 29 ! j K in h p h í v c c n g u n lự c k h c m đ ề t i c ó th ể đ e m l i 37 V K I N H P H Í T H Ự c H IỆ N Đ Ê TẢ ỉ - T c o i iịị k ỉ n h p h i t h ự c h i ệ n đ ề tà i : 0 tr iệ u đ n g ) - Pbhân bổ kinh phí: Đơơn v ị tính: Triệu dồng Nội dung TTT Kinh phí Năm Xây dựng đê cưong chi tiêt thứ N ăm t h 2 T hu thập viết tông quan tài liệu TIliu t h ậ p tư l i ệ u ( m u a , th u ê ) 0 D ị c h tà i l i ệ u t h a m k h ả o ( s ô tr a n g X đ n g iá ) 0 V ă ế t tô n g q u a n tư liệu 36 29 C h i p h í tà u x e , c n g t c p h í C h i p h í th u ê m ướn 0 29 29 10 20 liệu 18 29 T h u ê t r a n g th i ê t bị 0 M u a tr a n g t h i ê t bị 0 M u a n g u y ê n v ật liệ u , c â y , c o n 18 29 Điều tra, khảo sát, thí nghiệm, thu thập số l i ệ u , n g h i ê n c ứ u C h i p h í h o t động chuyên m ôn * C ’h ế tạ o : + h ệ tạo m ẫ u b ằng phư ng p h p th ủ y nhiệt + (31 h ệ t o m n g m ỏ n g b ằ n g p h n g p h p quay phủ *Đ '0 m ẫu: Chi phí cho đào tạo (Chi p h í th u ê m ướn N C S, học v iê n cao học Phù hợp với mục 25) T h u ê , m u a s ắ m t r a n g th iế t b ị, n g u y ê n v ậ t H ội th ả o k h o a học, v iê t b o cáo tơiìị.* k êt, n g h iệ m th u 12 H ội thảo, se rm in a r khoa học 6 V iêt báo cáo tô n g kct N ghiệm thu Chi khác 16 19 M ua văn p h ò n g phâin In ân, ph o to co p y 0 Thù lao trách nhiệm nhiệm đê tài 10 Q uản lý p h í (4 % ) 4 Đ iện n c, c sở vật ch ất (4% ) 4 Tơng kinh phí 90 110 Ngày tháng năm 2011 Ngày ọ.$tháng /Ịfnăm 2011 Người viết thuyết minh đề cương Thủ trưởng Đơn vị (Họ, tên, chữ ký) (K ý, đ ó n g d ấ u ) thướng / rn Ù N G ĐAI Hí PGS.TS Phạm Văn Bền Q$-ĩS'Áti.yẬỉ(ị&ỵz/Ị PHÊ DUYỆT CỦA GIÁM ĐÓC ĐHQGHN K T G iám đốc G S T S K H V ũ Minh Giang 39 Oíiĩiỹ/ ^ ( £uẩnrv PH IÉU ĐĂNG KÝ K É T QUẢ N G H IÊN c u K H -CN T ê n t ủ lề tài: N g h iê n u c h ê tạo tính chất quang, hạt n ano m n g m ò n g c sở vậậtt liệu A 2B pha tạp kim loại ch u y ển tiếp M ãs s( Ố :Q G 1 C q q iu a n c h ủ trì đ ề tài ( h o ặ c d ự n ): T rư n g Đại h ọ c K h o a h ọc T ự nhiên Địa t cíhỉ: 33 4, N g u y ễ n Trãi, Thanh Xuân, Hà N ộ i T e l : : 0)4 8 C q q iu a n q u ả n lý đ ề tà i ( h o ặ c d ự án): Đ ại h ọ c Ọ u ô c gia H N ộ i Đ ịa t clhỉ: 144, X u ân T h ủ y , c ầ u G iấ y , Hà N ộ i T el: t 0)4 6 T ô n p g k in h p h í t h ự c ch i: 0 0 0 V N Đ T i V o n g đ ó: - T n g â n s c h N h n c : 0 0 0 0 V N Đ - K in h ph í t r n g : - Vay tín d ụ n g : - V ố n t ự có: - T h u h ồi: Thời i Ị g i a n nghiên cứu: năm Thịi i ígian bắt đầu: 08/2011 Thời i ígian kết thúc: 08/2013 Tên N )guyễn A n h Tuấn, T h S B ùi H n g V ân , T hS N g u y ễ n D u y T iến , ThS CN.' ĨĐỖ X u ân T iến , C N Đ ặ n g V ăn Thái, C N Tạ B C h iến , C N P h ù n g Thị H iền, T 'rương Thị L u yên Sô đăărng ký đê S ô c h ứ n g nhận đăng ký tài kêt n g h iên cứu: Bảo mật: a Ph ổ biến rộn g rãi: b Ph ổ biến hạn chế: Ngàyy: c Bà o mật: Tómn tắt kềt q u ả n g h i ê n c ứ u : C c r 1kết q u ả đ t đ ợ c : * K et q u ả k h o a h ọ c : - T h n u I thập tài liệu m ộ t sổ tính chất q ua n g cùa vật liệu nano Z n S , Z n O pha tạp kim k o i c h u y ể n tiếp c ó lớp v o điện tử 3d ch ưa lấp đầy Cu, M n, C o k h ô n g b ọc phủ có ó ) b ọc p hủ p o ly m e r - Ngh>hiièn u , c h ế tạo: H ệ ệ tạo m ẫu bột nano b ang p h n g pháp thủy nhiệt + H ệ ệ tạo m ẫu m n g m ỏ n g b ang p h n g pháp sp in coatin g - Đ a a i quy trình ch ế tạo: + Cá'ácc bột n a n o Z n S , Z n S :M n , Z n O :C o p h n g pháp thủy nhiệt, + Cáiácc bột n a n o Z n S :M n ; Z n S :C u b ằng p h n g pháp đ n g kết tủa + Cá>ácc mẫu m n g m ỏ n g Z n S :M n b ọc phủ P V P , Z nS:C u b ọ c phủ P V A b ằ ng p hư ng phápp : sp in co a tin g - Chéiê ■tạo m ột số m ẫu bột nano: + ZnlnSS, Z nS:M n; Z n O :C o b ng p h n g pháp thủy nhiệt; + ZnSiSS:Mn, Z n S :C u b a n g p h n g pháp đ n g kết tủa - C h ế iê : tạo m ộ i số m ẫu m n g m ỏ n g Z n S :M n b ọ c phủ P V P , Z nS :C u b ọ c phủ P V A p h ơ m g pháp sp in c o a tin g - N g h h iiê n cứu m ộ t số tính chất cấu trúc, tính chất quang cù a cá c hạt nano, cá c m àng mònpg', ch ế tạo đ ợ c như: phổ phát quang, phổ kích thích phát quang, p h ổ hẩp t h ụ - Xáctc định đ ợ c chất c c dịch ch u y ển xạ, hấp thụ cá c hạt nano ZnS:i:NVln c c h ế kích thích cá c điện từ d ion M n +2 tinh thể ZnS + K e ế t t (|u ả ứ n g d ụ n g : + K e ế t t q u ả c ô n g bố: (0 ) + 011 tbài báo đ ă n g tạp chí q u ô c te + 03 ! tbài háo đ ă n g tạp ch í k hoa h ọc ch u y ên ngành: - Tạpp chí P h y s ic c o m m u n ic a tio n - T p p ' chí hóa học - Tạpp >chí hóa h ọ c ứnR dụng + 04 I boáo cáo k h o a h ọc đ ăng kỷ yếu hội nghị khoa h ọc ch u y ê n ngành - Hội i ìn g h ị N C S , C ao h ọ c , V in h , năm 2011 - H ội i inghị chàt rắn k hoa h ọc Vật liệu toàn q uốc lần thứ năm 2011 (0 ) - Hội >i nghị Q u a n g h ọc Q u a n g phổ toàn Q u ố c lân Thành phố H Chí M inh, năm 2 f K e ế tt q u ả đ o tạo: + Đ aiaing h n g dan ch ính Olvà h u ó ìig dẫn phụ 02 N C S + Đã ã h ướn g dẫn: - luận văn T hạc sĩ - k hóa luận tốt n g h iệ p K i ến n g h ị v ê q u y m ô v đ ố i t u ọ n g áp d ụ n g n g h i ê n c ứ u : Chủ nhiệm đề Thủ trư ởng C h ủ t ịc h H ộ i Thủ truởng tài q u a n c h ủ tr ì đ ề đ n g đ n h giá q u a n q u ả n lý đ ề tài thức tài Phạm V ăn B ên w p iy a i 7~&Y>*ỈÍÂ Họ têiêrn lọc h hầm PG S TS iL.GIÁM ĐỐC *BAffKHQA HOC ’ CÓNG i h ọc vịvị ị p v _ Kí tên n D ó n g ị