Nghiên cứu sự ảnh hưởng của mg đến sự phát quang của ion mn2+ trong một số vật liệu nền mgo MO sio2 (m zn, ca, ba, sr)

GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÝ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH SƯ PHẠM VẬT LÝ Đề tài: NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA Mg ĐẾN SỰ PHÁT QUANG CỦA ION Mn2+ TRONG MỘT SỐ VẬT LIỆU NỀN MgO.MO.SiO2 (M: Zn, Ca, Ba, Sr) Người hướng dẫn: ThS Lê Văn Thanh Sơn Người thực hiện: Trần Thị Lĩnh Đà Nẵng, tháng 5/2013 SVTH : Trần Thị Lĩnh i GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khúa lun tt nghip Lời Cảm Ơn! hon thành khóa luận này, trước tiên tơi xin gởi lời cảm ơn đến quý thầy cô trường Đại học Sư phạm, đặc biệt quý thầy cô khoa Vật lý tận tình dạy dỗ truyền đạt kiến thức quý báu cho suốt thời gian học tập trường Tiếp đến, xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Lê Văn Thanh Sơn tận tình hướng dẫn, bảo giúp đỡ tơi suốt thời gian thực khóa luận tốt nghiệp Cuối cùng, xin gởi lời cảm ơn chân thành đến gia đình bạn bè động viên tạo điều kiện để tơi hồn thành tốt khóa luận Đà Nẵng, tháng năm 2013 SVTH Trần Thị Lĩnh SVTH : Trần Thị Lĩnh ii GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương : TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯỢNG PHÁT QUANG 1.1 Hiện tượng phát quang 1.2 Phân loại tượng phát quang 1.2.1 Phân loại theo tính chất động học trình xảy chất phát quang 1.2.2 Phân loại theo phương pháp kích thích 1.2.3 Phân loại theo thời gian phát quang kéo dài sau ngừng kích thích 1.2.4 Phân loại theo cách thức chuyển dời từ trạng thái kích thích trạng thái cho xạ phát quang Chương : TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN TỐ MG VÀ MỘT SỐ HỢP CHẤT 2.1 Nguyên tố Mg 2.2 Một số hợp chất Magiê 2.2.1 Magiê clorua (MgCl2) 2.2.2 Magiê oxit (MgO) 2.3 Một số hợp chất Canxi 2.3.1 Canxi cacbonat (CaCO3) 2.3.2 Canxi Oxit (CaO) 2.4 Một số hợp chất Bari 2.4.1 Bari cacbonat (BaCO3) 2.4.2 Bari Oxit (BaO) 2.5 Một số hợp chất Kẽm (Zn) 10 2.5.1 Kẽm Axetat Zn(OOCCH3)2 10 2.5.2 Kẽm Oxit (ZnO) 10 2.6 Một số hợp chất Stronti (Sr) 11 SVTH : Trần Thị Lĩnh iii Khóa luận tốt nghiệp GVHD : Lê Văn Thanh Sơn 2.6.1 Stronti cacbonat (SrCO3) 11 2.6.2 Stronti oxit (SrO) 11 2.7 Hợp chất SiO2 11 2.8 Tổng quan nguyên tố chuyển tiếp Mn 12 2.8.1 Nguyên tố Mn 12 2.8.2 Ion kim loại chuyển tiếp Mn2+ 12 Chương 3: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU PHÁT QUANG 14 3.1 Một số ứng dụng thông thường vật liệu huỳnh quang đời sống thẫm mỹ 14 3.2 Đèn huỳnh quang 15 3.3 Các hình sử dụng vật liệu huỳnh quang 17 3.3.1 Màn hình CRT 17 3.3.2 Màn hình hiển thị phát xạ trường FED 19 3.3.3 Màn hình hiển thị plasma 3D 20 3.4 Bảng huỳnh quang (smart board) 22 3.5 Kính hiển vi huỳnh quang 24 3.6 Công nghệ huỳnh quang xác định oxy hòa tan xử lý nước thải 25 3.7 Đèn LED 27 Chương 4: THỰC NGHIỆM 32 4.1 Thực nghiệm 32 4.2 Kết 34 4.2.1 Mẫu vật liệu MgSiO3 38 4.2.2 Mẫu vật liệu (Mg,Ca)SiO3 39 4.2.3 Mẫu vật liệu (Mg,Sr)SiO3 43 4.2.4 Mẫu vật liệu (Mg,Ba)SiO3 44 4.2.5 Mẫu vật liệu (Mg,Zn)SiO3 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 SVTH : Trần Thị Lĩnh iv GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Giản đồ Tanabe – Sugano cho cấu hình d5 13 Hình 3.1 Sơn móng tay quang 14 Hình 3.2 Bút quang 14 Hình 3.3 Những hình ảnh trang trí tường 15 Hình 3.4 Một số loại đèn ống huỳnh quang 15 Hình 3.5 Cấu tạo đèn ống huỳnh quang 16 Hình 3.6 Nguyên lý làm việc đèn huỳnh quang 17 Hình 3.7 Màn hình CRT 18 Hình 3.8 Cấu tạo hình CRT 18 Hình 3.9 Cấu tạo hình hiển thị phát xạ trường 19 Hình 3.10 Màn hình hiển thị plasma 20 Hình 3.11 Cấu tạo hình plasma 20 Hình 3.12 Bảng huỳnh quang 22 Hình 3.13 Kính hiển vi huỳnh quang 24 Hình 3.14 Cấu tạo kính hiển vi huỳnh quang 24 Hình 3.15 Thiết bị xác định oxi hòa tan xử lý nước thải 25 Hình 3.16 Các phận quang hoạt động bên cảm biến 26 Hình 3.17 Đồ thị tín hiệu ánh sáng xanh đỏ 27 Hình 3.18 Đèn LED với nhiều hình dạng, màu sắc kích cỡ khác 27 Hình 3.19 Cấu tạo đèn LED 28 SVTH : Trần Thị Lĩnh v GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp Hình3.20 Đèn LED phát huỳnh quang màu xanh màu trắng chế tạo Sandia National Laboratories (Mỹ) 30 Hình 3.21 Sự đổi màu dung dịch colloid CdSe từ màu xanh sang màu đỏ đường kính hạt gia tăng từ 2,3 đến 5,5 nm 31 Hình 4.1 Phổ phát quang MgSiO3: x%Mn2+ nung nhiệt độ 12000C 38 Hình 4.2 Phổ phát quang hai mẫu vật liệu (Mg0,6,Ca0,4)SiO3 (Mg0,4,Ca0,6)SiO3 nung nhiệt độ 10000C 39 Hình 4.3 Phổ phát quang hai mẫu vật liệu (Mg0,6,Ca0,4)SiO3 (Mg0,4,Ca0,6)SiO3 nung nhiệt độ 10500C 40 Hình 4.4 Phổ phát quang hai mẫu vật liệu (Mg0,6,Ca0,4)SiO3 (Mg0,4,Ca0,6)SiO3 nung nhiệt độ 12000C 41 Hình 4.5 Phổ phát quang (Mg0,6 ,Ca0,4)SiO3: x% Mn2+ nung nhiệt độ 12000C 42 Hình 4.6 Phổ phát quang hai mẫu vật liệu (Mg0,7,Sr0,3)SiO3: 2%Mn2+ (Mg0,6,Sr0,4)SiO3: 2%Mn2+ nung nhiệt độ 12000C 43 Hình 4.7 Phổ phát quang vật liệu (Mg0,7,Ba0,3)SiO3: 1%Mn2+ nung nhiệt độ 12000C 44 Hình 4.8 Phổ phát quang vật liệu (Mge,Znf)SiO3: 2%Mn2+ nung nhiệt độ 12000C 45 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1 Các mẫu vật liệu chế tạo phịng thí nghiệm trường Đại học Sư phạm Đại học Đà Nẵng 32 Bảng 4.2 Kết đo phổ phát quang mẫu vật liệu chế tạo phòng thí nghiệm trường Đại học Sư phạm - Đại học Đà Nẵng 34 SVTH : Trần Thị Lĩnh vi GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp MỞ ĐẦU Vật liệu phát quang quen thuộc sống ứng dụng từ sớm Ngay từ trước chiến tranh giới thứ hai, người ta đưa bột phát quang vào đèn ống huỳnh quang Hiệu chuyển đổi điện thành ánh sáng đèn huỳnh quang cao cách đáng kể so với đèn nóng sáng Cho đến bên vật liệu phát quang có mặt khắp nơi lĩnh vực đời sống Các bạn gặp chúng ngày phịng thí nghiệm hay nhà, đường phố, ví hình ti vi, hình máy tính, bóng đèn huỳnh quang hay đèn LED trang trí…Khi tới bệnh viện chiếu tia X-quang, bạn gặp ứng dụng vật liệu phát quang Hơn vật liệu phát quang ứng dụng lĩnh vực điện tử, đo xạ, truyền thông… Chính tiềm ứng dụng lớn vật liệu thúc đẩy nhà nghiên cứu giới khoa học giới tìm kiếm vật liệu phát quang có đặc trưng phổ thích hợp đáp ứng đòi hỏi thực tiễn Và với thành công định đạt nghiên cứu phổ phát quang mẫu vật liệu sunfat hay aluminat có pha tạp ion đất ion kim loại chuyển tiếp nhà nghiên cứu hướng đến số loại vật liệu mà tiêu biểu vật liệu silicat Những nghiên cứu sinh viên trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng thực cho thấy ion Mn2+ phù hợp với vật liệu Việc khảo sát phát quang ion Mn2+ vật liệu MgO.MO.SiO2 (M: Zn, Ca, Ba, Sr) điều vô thú vị vấn đề đặt nồng độ Mg thay đổi có ảnh hưởng đến phát quang ion Mn2+ hay khơng ? Chính lí mà tơi định chọn đề tài : “Nghiên cứu ảnh hưởng Mg đến phát quang ion Mn2+ số vật liệu MgO.MO.SiO2 (M : Zn, Ca, Ba, Sr)” SVTH : Trần Thị Lĩnh Khóa luận tốt nghiệp GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Với điều kiện có phịng thí nghiệm khoa Vật Lý, trường Đại Học Sư Phạm - ĐHĐN, khảo sát phổ phát quang ion Mn2+ thay đổi nồng độ Mg số vật liệu MgO.MO.SiO2 (M : Zn, Ca, Ba, Sr) Mục đích đề tài khảo sát nồng độ thích hợp Mg số vật liệu MgO.MO.SiO2 (M : Zn, Ca, Ba, Sr) mà ion Mn2+ cho phổ phát quang tốt SVTH : Trần Thị Lĩnh GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp Chương TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯỢNG PHÁT QUANG 1.1 Hiện tượng phát quang Sự phát quang dạng phát ánh sáng phổ biến tự nhiên Có số chất (ở thể rắn, lỏng khí) hấp thụ lượng dạng đó, có khả phát xạ điện từ miền ánh sáng nhìn thấy Các tượng gọi phát quang Sự phát sáng đom đóm, phát sáng phơt bị ơxi hóa khơng khí, phát sáng số chất số chất rắn khí chiếu sáng tia tử ngoại…là ví dụ điển hình phát quang Bước sóng ánh sáng phát quang đặc trưng cho vật liệu phát quang, hồn tồn khơng phụ thuộc vào xạ chiếu lên Đa số nghiên cứu tượng phát quang quan tâm đến xạ vùng khả kiến, bên cạnh có số tượng xạ có bước sóng thuộc vùng hồng ngoại tử ngoại Một định nghĩa khác tượng phát quang mà theo Vavilov : “Hiện tượng phát quang xạ dư xạ nhiệt trường hợp xạ dư kéo dài khoảng thời gian 10-10 s lớn hơn.” 1.2 Phân loại tượng phát quang 1.2.1 Phân loại theo tính chất động học q trình xảy chất phát quang Theo tính chất động học trình xảy chất phát quang người ta phân chất phát quang thành hai loại : phát quang tâm bất liên tục phát quang tái hợp - Phát quang tâm bất liên tục : loại phát quang mà trình diễn biến từ hấp thụ lượng đến xạ xảy tâm định Tâm phân tử, tập hợp phân tử hay ion Những trình xảy SVTH : Trần Thị Lĩnh Khóa luận tốt nghiệp GVHD : Lê Văn Thanh Sơn tâm bất liên tục hoàn toàn độc lập với Sự tương tác tâm liên tục ảnh hưởng mơi trường bên ngồi chúng nói chung khơng đáng kể Đặc trưng loại phát quang khả phát quang trình xảy nội tâm phát quang quy định mà khơng có tham gia tác nhân bên - Phát quang tái hợp : Là loại phát quang q trình chuyển hóa lượng kích thích sang xạ quang học có tham gia tồn chất phát quang Trong trường hợp vị trí kích thích khơng trùng với vị trí xạ Sự trao đổi lượng từ vị trí kích thích đến vị trí xạ phải qua q trình trung gian Những trình liên quan đến dịch chuyển hạt mang điện (điện tử, lỗ trống hay ion) tiến triển qua số giai đoạn Đầu tiên, kích thích chất phát quang xảy trình phân ly thành thành phần mang điện trái dấu Sau đó, thành phần dịch chuyển đoạn đường lớn cuối tái hợp lại với thành phần mang điện trái dấu, thường với thành phần khơng phải thành phần bắt đầu phân ly 1.2.2 Phân loại theo phương pháp kích thích: Các phương pháp kích thích nói chung khơng làm thay đổi chất phát quang, trình xảy kích thích phương pháp khác có điểm đặc biệt làm sở để phân loại :  Quang phát quang (Photoluminescence - PL) : Kích thích chùm tia tử ngoại  Cathod phát quang (Cathodoluminescence - CAL) : Kích thích chùm điện tử  Điện phát quang (Electroluminescence - EL) : Kích thích vật liệu phát quang tác dụng dòng điện  X – ray phát quang (X-ray luminescence - XL) : Kích thích tia X SVTH : Trần Thị Lĩnh GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp 0,8:0,2:1,1 MgCl2.6H2O, (Mg,Ca)SiO3 0,6:0,4:1,1 CaCO3, SiO2, MnCO3 2% 10500C 2% 12000C 2% 12000C 1% 12000C 2% 12000C 0,4:0,6:1,1 0,2:0,8:1,1 0,8:0,2:1,1 MgCl2.6H2O, (Mg,Ca)SiO3 0,6:0,4:1,1 CaCO3, SiO2, MnCO3 0,4:0,6:1,1 0,2:0,8:1,1 0,4:0,6:1,1 MgCl2.6H2O, (Mg,Ba)SiO3 0,6:0,4:1,1 BaCO3, SiO2, MnCO3 0,7:0,3:1,1 0,3:0,7:1,1 0,4:0,6:1,1 MgCl2.6H2O, (Mg,Ba)SiO3 0,6:0,4:1,1 BaCO3, SiO2, MnCO3 0,7:0,3:1,1 0,3:0,7:1,1 (Mg,Sr)SiO3 MgCl2.6H2O, SVTH : Trần Thị Lĩnh 0,4:0,6:1,1 33 GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp SrCO3, SiO2, 0,6:0,4:1,1 MnCO3 0,7:0,3:1,1 0,3:0,7:1,1 0,4:0,6:1,1 MgCl2.6H2O, (Mg,Zn)SiO3 0,6:0,4:1,1 SiO2, MnCO3 12000C 2% Zn(CH3COO)2, 0,7:0,3:1,1 0,3:0,7:1,1 Các mẫu làm sau đo hệ đo huỳnh quang QE6500 phịng thí nghiệm chun đề_khoa Vật lý_trường Đại học Sư Phạm_Đại học Đà Nẵng 4.2 Kết Bảng 4.2 Kết đo phổ phát quang mẫu vật liệu chế tạo phịng thí nghiệm trường Đại học Sư phạm - Đại học Đà Nẵng Mẫu Tiền chất ban Tỉ lệ mol % Nồng độ Điều kiện VLPQ đầu chất Mn2+ nung 1:1,1 2% 10000C 1:1,1 2% 10500C 1:1,1 1% MgSiO3 MgSiO3 MgSiO3 MgCl2.6H2O, SiO2, MnCO3 MgCl2.6H2O, SiO2, MnCO3 MgCl2.6H2O, SVTH : Trần Thị Lĩnh Kết đo phổ phát quang Không phát Không phát Phát yếu 34 GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp 12000C SiO2, MnCO3 2% 3% Phát yếu Không 0,8:0,2:1,1 MgCl2.6H2O, (Mg,Ca)SiO3 MnCO3 phát 0,6:0,4:1,1 CaCO3, SiO2, Phát yếu 2% 1000 C 0,4:0,6:1,1 Phát yếu Không 0,2:0,8:1,1 phát Không 0,8:0,2:1,1 MgCl2.6H2O, (Mg,Ca)SiO3 MnCO3 phát 0,6:0,4:1,1 CaCO3, SiO2, Phát tốt Phát yếu 2% 1050 C 0,4:0,6:1,1 Phát yếu Không 0,2:0,8:1,1 phát Không 0,8:0,2:1,1 phát MgCl2.6H2O, (Mg,Ca)SiO3 CaCO3, SiO2, MnCO3 0,6:0,4:1,1 0,4:0,6:1,1 SVTH : Trần Thị Lĩnh 2% 12000C Phát tốt Phát tốt 35 GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp Khơng 0,2:0,8:1,1 phát Khơng 0,4:0,6:1,1 MgCl2.6H2O, (Mg,Ba)SiO3 Không 0,6:0,4:1,1 BaCO3, SiO2, MnCO3 phát phát 2% 1200 C Không 0,7:0,3:1,1 phát Không 0,3:0,7:1,1 phát Không 0,4:0,6:1,1 MgCl2.6H2O, (Mg,Ba)SiO3 Không 0,6:0,4:1,1 BaCO3, SiO2, MnCO3 phát 1% 12000C 0,7:0,3:1,1 Phát tốt Không 0,3:0,7:1,1 MgCl2.6H2O, (Mg,Sr)SiO3 MnCO3 SVTH : Trần Thị Lĩnh phát Không 0,4:0,6:1,1 SrCO3, SiO2, phát 2% 0,6:0,4:1,1 phát 12000C Phát tốt 36 GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp 0,7:0,3:1,1 Phát yếu Không 0,3:0,7:1,1 phát Không 0,4:0,6:1,1 MgCl2.6H2O, (Mg,Zn)SiO3 0,6:0,4:1,1 0,7:0,3:1,1 0,3:0,7:1,1 SVTH : Trần Thị Lĩnh Phát yếu 2% Zn(CH3COO)2, SiO2, MnCO3 phát 12000C Phát tốt Không phát 37 GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp 4.2.1 Mẫu vật liệu MgSiO3 MgSiO3:2% Mn MgSiO3:1% Mn MgSiO3:3% Mn Intensity (a.u) 9100 8400 7700 600 660 Wavelength (nm) Hình 4.1 Phổ phát quang MgSiO3 : x%Mn2+ nung nhiệt độ 12000C  Nhận xét : - Khi nồng độ Mn2+ thay đổi dạng phổ mẫu không đổi phổ phát quang với cường độ lớn pha tạp 2% Mn2+ Và phổ phát quang có đỉnh cực đại khoảng bước sóng 630nm SVTH : Trần Thị Lĩnh 38 GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp 4.2.2 Mẫu vật liệu (Mg,Ca)SiO3 2+ (Mg0,6,Ca0,4)SiO3:2% Mn 2+ Intensity (a.u) (Mg0,4,Ca0,6)SiO3:2% Mn 2800 560 630 Wavelength (nm) Hình 4.2 Phổ phát quang hai mẫu vật liệu (Mg0,6,Ca0,4)SiO3 : 2%Mn2+ (Mg0,4,Ca0,6)SiO3 : 2%Mn2+ nung nhiệt độ 10000C SVTH : Trần Thị Lĩnh 39 GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp 2+ (Mg0,6,Ca0,4)SiO3:2% Mn 2+ (Mg0,4,Ca0,6)SiO3:2% Mn Intensity (a.u) 3000 2900 2800 560 630 Wavelength (nm) Hình 4.3 Phổ phát quang hai mẫu vật liệu (Mg0,6,Ca0,4)SiO3 : 2%Mn2+ (Mg0,4,Ca0,6)SiO3 : 2%Mn2+ nung nhiệt độ 10500C SVTH : Trần Thị Lĩnh 40 GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp 2+ (Mg0,6,Ca0,4)SiO3:2% Mn 2+ (Mg0,4,Ca0,6)SiO3:2% Mn 8000 Intensity (a.u) 7000 6000 5000 4000 3000 2000 540 630 720 Wavelength (nm) Hình 4.4 Phổ phát quang hai mẫu vật liệu (Mg0,6,Ca0,4)SiO3 : 2%Mn2+ (Mg0,4,Ca0,6)SiO3 : 2%Mn2+ nung nhiệt độ 12000C  Nhận xét : - Khi thay đổi nồng độ Mg Ca phổ phát quang Mn2+ mẫu vật liệu có thay đổi đáng kể cường độ Mẫu vật liệu (Mg0,6,Ca0,4)SiO3: 2% Mn2+ có cường độ phát quang lớn hẳn mẫu vật liệu (Mg0,4,Ca0,6)SiO3 :2%Mn2+ SVTH : Trần Thị Lĩnh 41 GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp 2+ (Mg0,6,Ca0,4)SiO3:2% Mn 2+ 3600 (Mg0,6,Ca0,4)SiO3:1% Mn 2+ (Mg0,6,Ca0,4)SiO3:3% Mn 3400 Intensity (a.u) 3200 3000 2800 2600 2400 500 550 600 650 700 750 Wavelength (nm) Hình 4.5 Phổ phát quang (Mg0,6 ,Ca0,4)SiO3 : x% Mn2+ nung nhiệt độ 12000C  Nhận xét : - Khi thay đổi nồng độ Mn2+ dạng phổ phát quang ion Mn2+ khơng đổi, phổ phát quang cường độ mạnh nồng độ Mn2+ 2% SVTH : Trần Thị Lĩnh 42 GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp 4.2.3 Mẫu vật liệu (Mg,Sr)SiO3 2+ (Mg0,6,Sr0,4)SiO3:2% Mn 2+ (Mg0,7,Sr0,3)SiO3:2% Mn 2850 2800 Intensity (a.u) 2750 2700 2650 2600 2550 2500 2450 580 600 620 640 660 680 700 720 740 Wavelength (nm) Hình 4.6 Phổ phát quang hai mẫu vật liệu (Mg0,7,Sr0,3)SiO3 : 2%Mn2+ (Mg0,6,Sr0,4)SiO3 : 2%Mn2+ nung nhiệt độ 12000C  Nhận xét : - Phổ phát quang mẫu vật liệu có dạng giống cường độ mẫu (Mg0,6,Sr0,4)SiO3 : 2%Mn2+ có cường độ lớn hẳn mẫu (Mg0,7,Sr0,3)SiO3 : 2%Mn2+ phổ phát quang mẫu có đỉnh khoảng bước sóng 635nm SVTH : Trần Thị Lĩnh 43 GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp 4.2.4 Mẫu vật liệu (Mg,Ba)SiO3 2+ (Mg0.7,Ba0.3)SiO3:1% Mn Intensity (a.u) 3200 3000 500 550 600 650 700 750 Wavelength (nm) Hình 4.7 Phổ phát quang vật liệu (Mg0,7,Ba0,3)SiO3 : 1%Mn2+ nung nhiệt độ 12000C  Nhận xét: - Phổ phát quang vật liệu (Mg0,7,Ba0,3)SiO3 : 1%Mn2+ cho phổ phát quang có đỉnh 628nm SVTH : Trần Thị Lĩnh 44 GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp 4.2.5 Mẫu vật liệu (Mg,Zn)SiO3 2+ (Mg0,7,Zn0,3)SiO3:2% Mn 2+ (Mg0,6,Zn0,4)SiO3:2% Mn 3000 Intensity (a.u) 2900 2800 2700 2600 2500 580 600 620 640 660 680 700 720 740 Wavelength (nm) Hình 4.8 Phổ phát quang hai mẫu vật liệu (Mg0,7,Zn0,3)SiO3 : 2%Mn2+ (Mg0,6,Zn0,4)SiO3 : 2%Mn2+ nung nhiệt độ 12000C  Nhận xét: - Phổ phát quang mẫu vật liệu có dạng giống cường độ mẫu (Mg0,7,Zn0,3)SiO3 : 2%Mn2+ có cường độ lớn hẳn mẫu (Mg0,6,Zn0,4)SiO3 : 2%Mn2+ mẫu cho đỉnh phổ phát quang cực đại khoảng bước sóng 635nm SVTH : Trần Thị Lĩnh 45 GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp 4.3 ` Kết luận : Từ kết ta đến kết số kết luận : - Phổ phát quang ion Mn2+ khác vật liệu silicat có ion kim loại khác cụ thể là:  Mẫu vật liệu MgSiO3 : Phổ phát quang có đỉnh khoảng 630nm  Mẫu vật liệu (Mg,Ca)SiO3 : Phổ phát quang có đỉnh khoảng 584nm  Mẫu vật liệu (Mg,Sr)SiO3 : Phổ phát quang có đỉnh khoảng 635nm  Mẫu vật liệu (Mg,Ba)SiO3 : Phổ phát quang có đỉnh khoảng 628nm  Mẫu vật liệu (Mg,Zn)SiO3 : Phổ phát quang có đỉnh khoảng 635nm - Khi thay đổi nồng độ Mg cường độ phát quang Mn2+ có thay đổi rõ rệt :  Mẫu vật liệu (Mg,Ca)SiO3 : Mẫu vật liệu (Mg0,6,Ca0,4)SiO2: 2%Mn2+ cho cường độ phát quang tốt mẫu (Mg0,4,Ca0,6)SiO2: 2%Mn2+  Mẫu vật liệu (Mg,Sr)SiO3 : Mẫu vật liệu (Mg0,6,Sr0,4)SiO3: 2%Mn2+ cho cường độ phát quang tôt mẫu (Mg0,7,Sr0,3)SiO3: 2%Mn2+  Mẫu vật liệu (Mg,Ba)SiO3 : Mẫu vật liệu (Mg0,7,Ba0,3)SiO3: 1%Mn2+ có cường độ phát quang tốt  Mẫu vật liệu (Mg,Zn)SiO3: Mẫu vật liệu (Mg0,7,Zn0,3)SiO3: 2%Mn2+ cho cường độ phát quang tốt mẫu (Mg0,6,Zn0,4)SiO3: 2%Mn2+ - Tóm lại, phát quang ion Mn2+ vật liệu silicate ứng với dịch chuyển từ 4T1 (G) 6A1(S) Tuy nhiên tách mức lượng ion Mn2+ mạng chủ khác khác nên bước sóng phát quang ion Mn2+ mạng chủ khác khác SVTH : Trần Thị Lĩnh 46 GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Khóa luận tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đặng Thị Lệ Hằng (2010), Sự ảnh hưởng ion Ce3+ đến cường độ phát quang ion Mn2+, Cr3+ số vật liệu nền, Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học lần thứ 7, Đại học Đà Nẵng [2] Đinh Thanh Khẩn (2008), Ảnh hưởng ion Mn2+ lên phổ phát quang vật liệu CaAl2O4, Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học thành phố Đà Nẵng lần thứ [3] G.Blasse.B.C.Grabmaier (1994), Luminescent Material Springer-Verlag, Berlin [4] Hồng Nhâm, Hóa học vô (Tập 2), Nhà xuất Giáo dục [5] Lê Chí Kiên (2006), Hỗn hợp phức chất, NXB Đại học quốc gia Hà Nội [6] Nguyễn Thu Hiền, Luận văn ThS : “Nghiên cứu tổng hợp gốm monticelite CaO.MgO.SiO2 ảnh hưởng oxit Fe2O3, Cr2O3 đến cấu trúc tính chất gốm”, Đại học Quốc gia Hà Nội [7] Phan Văn Thích, Hiện tượng huỳnh quang kỹ thuật phân tích huỳnh quang, Đại học tổng hợp Hà Nội [8] Phan Văn Tường (2007), Vật liệu vô (Phần sở lý thyết), NXB Đại học quốc gia Hà Nội [9] R.A.Lindin, V.A Molosko, L.L Anddreeeva (Người dịch : Lê Kim Long, Hồng Nhuận), Tính chất lý hóa học hợp chất vơ [10] Sung Hoon Lee, Je Hong Park, Boo Won Park, Nam Sik Choi, Kwang Il Seo and Jong Su Kim (2008), White-Light-Emitting (Ca, Sr, Ba)MgSi2O6 : Eu, Mn Phosphor Pumped by Using an Ultraviolet LED, Journal of the Korean Physical Society [11] Vũ Xuân Quang (1999), Quang phổ tâm điện tử vật rắn, Trung tâm khoa học tự nhiên công nghệ quốc gia, Viện khoa học vật liệu SVTH : Trần Thị Lĩnh 47 ... phổ phát quang ion Mn2+ thay đổi nồng độ Mg số vật liệu MgO. MO. SiO2 (M : Zn, Ca, Ba, Sr) Mục đích đề tài khảo sát nồng độ thích hợp Mg số vật liệu MgO. MO. SiO2 (M : Zn, Ca, Ba, Sr) mà ion Mn2+. .. quang ion Mn2+ vật liệu MgO. MO. SiO2 (M: Zn, Ca, Ba, Sr) điều vô thú vị vấn đề đặt nồng độ Mg thay đổi có ảnh hưởng đến phát quang ion Mn2+ hay khơng ? Chính lí mà tơi định chọn đề tài : ? ?Nghiên cứu. .. cứu ảnh hưởng Mg đến phát quang ion Mn2+ số vật liệu MgO. MO. SiO2 (M : Zn, Ca, Ba, Sr)? ?? SVTH : Trần Thị Lĩnh Khóa luận tốt nghiệp GVHD : Lê Văn Thanh Sơn Với điều kiện có phịng thí nghiệm khoa Vật