Nghiên cứu quá trình truyền năng lượng từ ion eu2+ sang ion mn2+ trong vật liệu nền aluminate

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÝ BÙI THỊ THU HƯƠNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TRUYỀN NĂNG LƯỢNG TỪ ION Eu2+ SANG ION Mn2+ TRONG VẬT LIỆU NỀN ALUMINATE KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đà Nẵng, tháng năm 2017 I ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÝ BÙI THỊ THU HƯƠNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TRUYỀN NĂNG LƯỢNG TỪ ION Eu2+ SANG ION Mn2+ TRONG VẬT LIỆU NỀN ALUMINATE KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Sư phạm Vật Lý Khóa học: 2013-2017 Người hướng dẫn: Ths Lê Văn Thanh Sơn Đà Nẵng, tháng năm 2017 II LỜI CẢM ƠN Lời em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô giáo Trường Đại Học Sư Phạm-Đại học Đà Nẵng, đặc biệt quý thầy cô khoa Vật Lý tận tình dạy dỗ truyền đạt cho em kiến thức quý báu suốt thời gian em học tập rèn luyện trường Em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến thầy Lê Văn Thanh Sơn thầy Đinh Thanh Khẩn Cảm ơn thầy tận tình quan tâm, giúp đỡ, giải đáp thắc mắc tạo điều kiện thuận lợi cho em Nhờ đó, em hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Tiếp đến, em xin gửi lời cảm ơn đến bạn em sinh viên nhóm nghiên cứu nhiệt tình tham gia nghiên cứu hỗ trợ em suốt thời gian làm khóa luận Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình bạn bè giúp đỡ em suốt trình học tập rèn luyện trường Đà Nẵng, ngày 25 tháng năm 2017 Sinh viên thực Bùi Thị Thu Hương I MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I DANH MỤC HÌNH ẢNH IV MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu .1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu .2 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG I TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 Tổng quan tượng phát quang 1.1.1 Khái niệm tượng phát quang 1.1.2 Phân loại tượng phát quang 1.1.3 Cơ chế phát quang .5 1.1.4 Hiện tượng lân quang 1.2 Tìm hiểu kim loại chuyển tiếp ion đất .8 1.2.1 Sơ lược kim loại chuyển tiếp 1.2.2 Tìm hiểu ion Mn2 + 1.2.3 Sơ lược nguyên tố đất 11 1.2.4 Tìm hiểu ion Eu2+ 13 1.3 Đặc điểm phát quang phosphor tinh thể 15 1.3.1 Thành phần cấu trúc phosphor tinh thể 15 1.3.2 Phổ hấp thụ phổ xạ phosphor tinh thể 16 1.3.3 Cơ sở lí thuyết vùng để giải thích phát quang phosphor tinh thể… 17 1.4 Sơ lược trình truyền lượng tâm khơng giống …………………………………………………………………………….20 CHƯƠNG II CHẾ TẠO MẪU VÀ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 23 2.1 Chế tạo mẫu 23 2.2 Các mẫu chế tạo 24 2.3 Các phương pháp đo 24 CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25 3.1 Kết đo phổ kích thích 25 3.2 Kết đo phổ phát quang 26 KẾT LUẬN 31 II TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 III DANH MỤC HÌNH ẢNH Tên hình ảnh STT Trang Hình 1.1 Mơ hình chế phát quang vật liệu Hình 1.2 Chuyển dời lượng trình lân quang Hình 1.3 Vị trí kim loại chuyển tiếp bảng hệ thống tuần hồn Hình 1.4 Quặng Mangan Hình 1.5 Giản đồ Tanabe-Sugano cho cấu hình d5 10 Hình 1.6 Sự tách mức quỹ đạo 3dn chịu tác dụng trường tinh 11 thể Hình 1.7 Giản đồ mức lượng Dieke 12 Hình 1.8 Vịng trịn cấu hình điện tử Eu 13 Hình 1.9 Sơ đồ tách mức lượng 4f7 4f65d1 14 10 Hình 1.10 Sơ đồ tách mức lượng ion Eu2+ 15 11 Hình 1.11 Phổ xạ Phosphor tinh thể 17 12 Hình 1.12 Sơ đồ vùng lượng 18 13 Hình 1.13 Q trình kích thích điện tử 21 14 Hình 1.14 Sự truyền lượng tâm A S khoảng cách R 21 15 Hình 2.1 Cân điện tử 23 16 Hình 2.2 Cối sứ 23 17 Hình 2.3 Tủ sấy 23 18 Hình 2.4 Lị nung điện 24 19 Hình 3.1 : Phổ kích thích Mn2+ (Em  512nm) 25 20 Hình 3.2: Phổ kích thích Eu2+/Mn2+ (Em  500nm) 25 21 22 23 Hình 3.3 Phổ phát quang BaAl2 O4 1%Eu2+/x%Mn2+ (Ex  350nm) Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ cường độ phát quang Eu2+ với nồng độ Mn2+ Hình 3.5: Phổ phát quang BaAl2O4 1%Mn2+/ x%Eu2+ (Ex  350nm) IV 26 27 28 24 25 Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ cường độ phát quang Mn2+ với nồng độ Eu2+ Hình 3.7 Quá trình truyền lượng từ Eu2+ sang Mn2+ V 28 29 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Vật liệu phát quang đời từ sớm chúng đóng vai trị quan trọng sống người Bên cạnh vật liệu phát quang vật liệu lân quang nhà khoa học đặc biệt quan tâm Các chất lân quang ứng dụng để tạo nguồn sáng cho tình tạm thời thiếu ánh sáng khơng cần tiêu thụ lượng Ví dụ như: chúng gắn mặt đồng hồ đeo tay giúp đọc thời bóng tối; gắn kim la bàn để xác định phương hướng bóng đêm gắn cơng tắc đèn điện cho biết vị trí cơng tắc đèn chưa bật đèn; chúng dùng để làm đồ trang trí Trong trường hợp đó, lượng phát sáng tích trữ từ lúc chất chiếu sáng tự nhiên Và nguyên nhân dẫn đến tượng phát quang kéo dài trình truyền lượng Theo nghiên cứu trước vật liệu aluminat pha tạp nguyên tố đất Europi (Eu), Xeri (Ce) có ưu điểm trội độ đồng vật liệu, độ chói độ trả màu cao Bên cạnh đó, kim loại chuyển tiếp Mangan (Mn) có khả tạo thành nhiều ion phức chất có màu khác đáp ứng yêu cầu màu sắc chế tạo vật liệu Chính lí kết hợp với điều kiện có phịng thí nghiệm chun đề Đại Học Sư phạm-Đại Học Đà Nẵng nên chọn đề tài : “Nghiên cứu trình truyền lượng từ ion Eu2+ sang ion Mn2+ vật liệu Aluminat” Mục đích nghiên cứu + Chế tạo vật liệu aluminat đồng pha tạp ion đất Eu2+ ion Mn2+ + Phân tích kết phổ ghi nhận để tìm trình truyền lượng từ ion Eu2+ sang ion Mn2+ vật liệu aluminat nhằm tăng thời gian phát quang chế tạo vật liệu lân quang Nhiệm vụ nghiên cứu + Tìm hiểu kiến thức phát quang vật liệu phát quang + Tìm hiểu ion đất Eu2+ kim loại chuyển tiếp Mn2+ + Nghiên cứu chế tạo vật liệu lân quang Đối tượng phạm vi nghiên cứu  Đối tượng nghiên cứu + Các mẫu vật liệu aluminat pha tạp ion Eu2+ ion Mn2+  Phạm vi nghiên cứu + Tính chất phát quang vật liệu aluminat pha tạp nguyên tố đất kim loại chuyển tiếp + Quá trình truyền lượng từ ion Eu2+ sang ion Mn2+ vật liệu Aluminat Phương pháp nghiên cứu + Nghiên cứu lí thuyết + Nghiên cứu thực nghiệm + Chế tạo mẫu + Thực phép đo phổ + Sử dụng phần mềm Origin để xử lí số liệu CHƯƠNG I TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 Tổng quan tượng phát quang 1.1.1 Khái niệm tượng phát quang Hiện tượng số chất (ở thể rắn, lỏng hay khí) hấp thụ dạng lượng (trừ xạ nhiệt) có khả phát xạ quang học gọi tượng phát quang Đối với tượng phát quang xạ quang học xạ riêng chất phát quang, hồn tồn khơng phụ thuộc vào chất nguồn lượng kích thích Ứng với chất phát quang khác có quang phổ đặc trưng riêng cho Bản chất chất phát quang định khoảng thời gian kéo dài từ lúc ngừng kích thích lúc ngừng phát quang, khoảng thời gian gọi thời gian phát quang Đa phần nay, phát quang tập trung nằm vùng từ tử ngoại đến hồng ngoại Tuy nhiên, phát quang xạ nằm vùng tử ngoại kích thích xạ hạt Ngồi ra, theo Vavilơp tượng phát quang định nghĩa là: “Hiện tượng chất phát quang phát xạ dư xạ nhiệt trường hợp mà xạ cịn dư kéo dài khoảng thời gian 10 -16 (s) lớn hơn”.[1][4] 1.1.2 Phân loại tượng phát quang 1.1.2.1 Phân loại dựa tính chất động học q trình xảy chất phát quang Phát quang tâm bất liên tục: loại phát quang mà trình diễn biến từ hấp thụ lượng đến xạ phát quang xảy tâm định Trong phát quang tâm bất liên tục, hai trình hấp thụ xạ xảy cách khoảng thời gian hoàn toàn độc lập với Trong trường hợp này, lượng truyền trực tiếp từ vị trí hấp thụ sang vị trí xạ đặc điểm phát quang tâm bất liên tục chịu ảnh hưởng nhân tố bên mà trình diễn tâm phát quang định mạng tinh thể bị biến dạng làm vi phạm tính chất tuần hồn tinh thể Nguồn gốc bẫy khác Tuy nhiên, kết nghiên cứu phát quang phosphor tinh thể cho thấy động học trình phát quang liên quan đến mức ion chất kích hoạt tạo nên quan trọng Khi hấp thụ ánh sáng, điện tử chất chuyển lên vùng dẫn (quá trình 1) Như vậy, vùng hóa trị hình thành lỗ trống Lỗ trống khuếch tán lên đỉnh vùng hóa trị sau lên mức chất kích hoạt (q trình 1’và 2’) Như vậy, mức chất kích hoạt có điện tích dương Trong lúc đó, điện tử vùng dẫn dần lượng thừa lắng xuống đáy vùng dẫn (q trình 2) Từ đó, điện tử trực tiếp nhảy xuống mức lượng ion kích hoạt để xạ ánh sáng (q trình 3a) bị bắt bẫy không sâu (quá trình 3b) bị bắt bẫy sâu (quá trình 3c) Những trình 3a, 3b, 3c xảy nhanh chuyển động điện tử vùng dẫn có vận tốc lớn 10  107 cm/s Thời gian sống điện tử vùng dẫn thường không 10 -10 s Như vậy, điện tử đưa lên vùng dẫn chúng bị bắt bẫy tái hợp với ion chất kích hoạt Sự tái hợp trực tiếp điện tử từ vùng dẫn với tâm ion hóa gây phát quang tức thời phosphor tinh thể Các điện tử bị bắt bẫy nằm khơng sâu tác dụng nhiệt phosphor tinh thể mà thoát khỏi bẫy Thời gian sống điện tử bẫy khác Thời gian phụ thuộc vào biểu thức: P  P0e  E kT (1.4) Trong đó: P: xác suất giải phóng điện tử khỏi bẫy :là thời gian sống trung bình điện tử bẫy P E: độ sâu bẫy P 0: số nhận giá trị nằm khoảng từ 10 7 1010 (s) 19 Nếu E > kT chuyển động nhiệt không đủ để đưa điện tử trở lại vùng dẫn Vì điện tử nằm bẫy thời gian lớn, có hàng giờ, hàng tuần lâu Nếu nung nóng phosphor tinh thể chiếu tia hồng ngoại điện tử mức thu thêm lượng để thoát khỏi bẫy trở lại vùng dẫn Từ vùng dẫn điện tử tái hợp với ion chất kích hoạt để xạ photon 1.4 Sơ lược trình truyền lượng tâm khơng giống Truyền lượng q trình kích thích trực tiếp, tâm phát quang A (activator) nhận lượng để chuyển lên trạng thái kích thích sau chuyển trạng thái phát xạ Ngồi ra, tâm phát quang A khơng nhận lượng kích thích trực tiếp mà nhận lượng từ ion lân cận Các ion hấp thụ lượng truyền cho tâm kích hoạt A Các phần tử hấp thụ lượng gọi tâm tăng nhạy S (sensitizer) Sự truyền lượng kích thích từ tâm (S*) tới tâm khác A, theo sơ đồ: S* + A → A* + S Sự truyền lượng kéo theo xạ tâm A, lúc tâm S gọi tâm làm nhạy tâm A Tuy nhiên, A suy giảm khơng xạ, trường hợp A gọi phần tử dập tắt xạ tâm S 20 (b) (a) Hình 1.13 Quá trình kích thích điện tử (a) Kích thích trực tiếp lên tâm phát quang A (b) Kích thích gián tiếp qua tâm nhạy sáng S, S truyền lượng cho A Xét hai tâm S A cách khoảng R chất rắn, có sơ đồ mức lượng tương ứng đưa hình 1.14 Giả sử khoảng cách R đủ ngắn để tương tác tâm không bị triệt tiêu Nếu S trạng thái kích thích A trạng thái S hồi phục lượng truyền cho A Tốc độ truyền lượng Fưster tính tốn sau Dexter mở rộng cho loại tương tác khác Sự truyền lượng xuất nếu: (a) (b) Hình 1.14 Sự truyền lượng tâm S A khoảng cách R Sự truyền lượng xảy khi: - Sự chênh lệch lượng trạng thái kích thích trạng thái hai tâm A S (điều kiện cộng hưởng) - Tồn tương tác phù hợp hai hệ Tương tác tương tác trao đổi (có chồng phủ phổ) tương tác đa cực điện đa cực từ - Tốc độ truyền phụ thuộc vào khoảng cách thể qua phụ thuộc vào loại tương tác Để có tốc độ truyền cao phải thỏa mãn điều kiện sau: - Sự cộng hưởng lớn tức mức độ chồng phủ phổ phổ xạ tâm S với phổ hấp thụ tâm A cần phải lớn 21 - Sự tương tác phải mạnh, tương tác đa cực-đa cực tương tác trao đổi Tốc độ truyền lớn thực chuyển dời quang học chuyển dời lưỡng cực điện phép 22 CHƯƠNG II CHẾ TẠO MẪU VÀ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 2.1 Chế tạo mẫu Các mẫu vật liệu chế tạo phương pháp phản ứng pha rắn Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ Các ly sứ cối sứ rửa sach sấy khô tủ sấy nhiệt độ 500 C Bước 2: Chế tạo hóa chất Các tiền chất cân cân điện tử có độ xác 0,001g Các mẫu vật liệu thành phần phần trăm mẫu thể bảng Tổng khối lượng tiền chất mẫu vật liệu 1g Hóa chất sau cân xong nghiền mịn trộn Hình 2.1 Cân điện tử Hình 2.2 Cối sứ Bước 3: Sấy hóa chất Hóa chất sau nghiền mịn trộn bỏ vào ly sứ đưa vào tủ sấy để sấy khô nhiệt độ 500C Hình 2.3 Tủ sấy 23 Bước 4: Nung mẫu Hóa chất sau sấy khơ cho vào lò điện nung nhiệt độ 1300 0C giờ, sau để nguội tự nhiên Hình 2.4 Lò nung điện 2.2 Các mẫu chế tạo Bảng 1: Nhóm mẫu vật liệu Aluminat đồng pha tạp Eu2+, Mn2+ Mẫu VLPQ Tiền chất ban đầu BaAl2O4 BaCO3, Al2 O3 Eu2O3, MnCl2 Tỉ lệ mol chất % nồng độ pha tạp Eu2+ Mn2+ 0% : 1,1 0,5% 1% Điều kiện nung 1300 0C 3h 0,75% 0% BaAl2O4 BaCO3, Al2 O3 Eu2O3, MnCl2 : 1,1 1% 0,25% 0,75% 1300 0C 3h 2.3 Các phương pháp đo Các mẫu làm sạch, sau đo nhiễu xạ tia X viện khoa học kỹ thuật quân Hà Nội để xác định cấu trúc tinh thể mẫu vật liệu Tiến hành đo phổ hệ đo FL3-22 trường Đại học Duy Tân Đà Nẵng 24 CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết đo phổ kích thích Phổ kích thích Mn2+ Eu2+/ Mn2+ Phổ kích thích Mn2+ Eu2+/ Mn2+ vật liệu BaAl2O4 với bước sóng phát xạ tương ứng thể hình 3.1 hình 3.2 2500000 A1 T2g(G) 2000000 T1g(G) 1000000 4 500000 Eg(D) T2g(D) 250 300 350 400 450 500 wavelength(nm) Hình 3.1 : Phổ kích thích Mn2+ (Em  510nm) A1 4 500000 Eg(D) T2g(G) T2g(D) 4f-5d Intensity Intensity 1500000 T1g(G) 250 300 350 400 450 500 wavelength(nm) Hình 3.2: Phổ kích thích Eu2+/ Mn2+ (Em  500nm) 25 Từ hình 3.1, ta thấy phổ kích thích Mn2+ bao gồm đỉnh tương ứng với chuyển dời lượng từ 6A1(S)-4Eg(D) (350nm) ; 6A1(S)-4T2g(D) (380nm); A (S)- T (G) 2g (424nm), 6A1 (S)-4T1g(G) (450nm) Từ hình 3.2, ta thấy phổ kích thích Eu2+/Mn2+ bao gồm đỉnh tương ứng với chuyển dời lượng A1(S)-4Eg(D) (350nm) ; 6A1(S)-4T2g(D) (380nm); A (S)- T (G) 2g (424nm), 6A1 (S)-4T1g(G) (450nm) Bên cạnh đó, bước sóng 350nm tồn dịch chuyển Eu2+ tương ứng với chuyển dời 4f-5d Khi so sánh phổ kích thích Mn2+ với bước sóng phát quang 510nm phổ kích thích Eu2+/Mn2+ với bước sóng phát quang 500nm, ta nhận thấy bước sóng khoảng 350nm kích thích đồng thời chuyển dời Mn2+ Eu2+ Do tác giả định chọn bước sóng 350nm để làm bước sóng kích thích cho mẫu vật liệu BaAl2 O4 đồng pha tạp Eu2+ Mn2+ 3.2 Kết đo phổ phát quang Phổ phát quang BaAl 2O4 1%Eu2+/x%Mn2+ 2000000 BaAl2O4 1% Eu 2+ BaAl2O4 1% Eu 2+ 0,25% Mn 2+ BaAl2O4 1% Eu 2+ 0,75% Mn 2+ Intensity 1500000 1000000 500000 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 wavelength(nm) Hình 3.3 Phổ phát quang BaAl2O4 1%Eu2+/x%Mn2+ (Ex  350nm) 26 2000000 1800000 1600000 Eu Intensity 1400000 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000 -1 Mn content Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ cường độ phát quang Eu2+ với nồng độ Mn2+ Hình 3.3 mơ tả phát quang BaAl2O4 1%Eu2+/x%Mn2+ với nồng độ Mn2+ thay đổi từ 0% đến 0,75% bước sóng kích thích 350nm Từ hình 3.2, ta thấy bước sóng kích thích 350nm, phổ phát quang BaAl2O4 với nồng độ Mn2+ khác có hình dạng phổ tương đối giống Phổ phát quang có dạng dải phổ rộng chồng phủ phát quang Eu2+ phát quang Mn2+ Đỉnh phổ dịch từ 490nm sang 510nm Nguyên nhân dịch chuyển đỉnh phổ thay đổi cường độ phát quang Eu2+ tương ứng với chuyển dời lượng 4f65d1 -4f7 (490nm) với cường độ phát quang Mn2+ tương ứng với chuyển dời T (G)- A (S) 1g (510nm) Ngồi ra, phổ phát quang BaAl2O4 1%Eu2+/x%Mn2+ cịn xuất đỉnh phổ lạ 440nm Hình 3.4 mơ tả phụ thuộc cường độ phát quang Eu2+ với nồng độ Mn2+ mẫu vật liệu BaAl2O4 1%Eu2+/x%Mn2+ Từ hình 3.4, ta thấy nồng độ Mn2+ tăng, cường độ phát quang Eu2+ giảm xuống nồng độ Eu2+ giữ không đổi Điều chứng tỏ xuất Mn2+ ảnh hưởng đến phát quang Eu2+ 27 Phổ phát quang BaAl 2O4 1%Mn2+/ x%Eu2+ BaAl2O4 1% Mn 2+ BaAl2O4 0,5% Eu 800000 750000 2+ BaAl2O4 0,75% Eu 700000 1% Mn 2+ 2+ 1% Mn 2+ 650000 600000 550000 500000 Intensity 450000 400000 350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 -50000 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 wavelength(nm) Hình 3.5: Phổ phát quang BaAl2O4 1%Mn2+/ x%Eu2+ (Ex  350 nm) 800000 700000 Mn intensity 600000 500000 400000 300000 200000 100000 -1 Eu content Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ cường độ phát quang Mn2+ với nồng độ Eu2+ Hình 3.5 mơ tả phát quang BaAl2 O4 1%Mn2+/ x%Eu2+ với nồng độ Eu2+ thay đổi từ 0% đến 0,75% bước sóng kích thích 350nm Từ hình 3.5, ta thấy bước sóng kích thích 350nm, phổ phát quang BaAl2 O4 với nồng độ Eu2+ khác có dạng phổ tương đối giống Phổ phát quang có dạng dải phổ rộng 28 chồng phủ phổ phát quang Eu2+ ứng với chuyển dời lượng 4f65d1 -4f7 (490nm) phổ phát quang Mn2+ ứng với chuyển dời lượng T (G)- A (S) 1g (510nm) Đỉnh phổ dịch chuyển từ 500nm sang 510nm thay đổi cường độ phổ phát quang Eu2+ Mn2+ Hình 3.6 mơ tả phụ thuộc cường độ phát quang Mn2+ với nồng độ Eu2+ mẫu vật liệu BaAl2O4 1%Mn2+/ x%Eu2+ Từ hình 3.4, ta nhận thấy nồng độ Eu2+ tăng, cường độ phát quang Mn2+ tăng lên nồng độ Mn2+ không đổi Đặc biệt, nồng độ 0,75%Eu2+ cường độ phát quang Mn2+ tăng mạnh đồng thời không xuất phát quang Eu2+ Từ đó, ta suy có q trình truyền lượng từ Eu2+ sang Mn2+ Cơ chế truyền lượng giải thích dựa vào giản đồ chuyển mức lượng ion Eu2+ Mn2+ thể hình 3.7 Hình 3.7 Quá trình truyền lượng từ Eu2+ sang Mn2+ Khi nhận lượng kích thích, ion Eu2+ dịch chuyển từ trạng thái 8S7/2 lên trạng thái kích thích 4f 65d1 Lúc này, tồn xác suất chuyển dời: (1) ion Eu2+ từ trạng thái kích thích trạng thái phát lượng dạng 29 xạ, (2) mức 4f65d1 Eu2+ nằm gần mức T2g(D) Mn2+ nên Eu2+ truyền lượng sang cho mức 4T2g(D) Mn2+ Tiếp đó, Mn2+ từ trạng thái kích thích T (D) 2g dịch chuyển trạng thái kích thích thấp 4T1g(G) thơng qua việc giải phóng lượng dạng phonon Cuối cùng, Mn2+ từ mức T1g(D) trở mức 6A1(S) giải phóng lượng dạng xạ 30 KẾT LUẬN - Chế tạo thành công mẫu vật liệu BaAl2 O4 đồng pha tạp Eu2+ Mn2+ - Phổ phát quang mẫu vật liệu BaAl2O4 pha tạp Eu2+ Mn2+ xuất dải phổ rộng chồng phủ phát quang Eu2+ phát quang Mn2+ Bên cạnh đó, cịn xuất đỉnh phổ lạ 440nm - Đối với mẫu vật liệu BaAl2 O4 đồng pha tạp Eu2+ Mn2+ có truyền lượng từ Eu2+ sang cho Mn2+ Quá trình làm tăng cường độ phát quang Mn2+ đồng thời kéo dài thời gian sống điện tử bẫy Đây sở để chế tạo vật liệu lân quang dài 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt: [1] Phan Văn Thích (1973), Hiện tượng huỳnh quang kĩ thuật phân tích huỳnh quang, Đại học tổng hợp Hà Nội [2] Phạm Nguyễn Thùy Trang (2017), Luận án tiến sĩ vật lí chất rắn: “Chế tạo tính chất phổ phát quang vật liệu BaMgAl10 O17 : Eu 2+, Mn 2+” , Đại học Huế Tài liệu tiếng anh: [3] G.Blasse B C Grabmaier (1994), Luminescent Material, Berlin [4] Gerhard Heinrich Dieke, Spectra and Energy levels of Rare Earth Ion in Crystals, The Johns Hopkins University Baltimore, Maryland [5] Journal of Applied Physics, Energy transfer between Eu 2+ and Mn 2+ in longafterglow phosphor CaAl 2O4: Eu 2+, Nd 3+ and Mn 2+ 32 ĐÁNH GIÁ VÀ NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Nhận xét: (Về chất lượng khóa luận cần) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Ý kiến: Đánh dấu (X) vào ô lựa chọn Đồng ý thông qua báo cáo Không đồng ý thông qua báo cáo Đà Nẵng, ngày… tháng….năm… NGƯỜI HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) 33 ... nên chọn đề tài : ? ?Nghiên cứu trình truyền lượng từ ion Eu2+ sang ion Mn2+ vật liệu Aluminat” Mục đích nghiên cứu + Chế tạo vật liệu aluminat đồng pha tạp ion đất Eu2+ ion Mn2+ + Phân tích kết... PHẠM KHOA VẬT LÝ BÙI THỊ THU HƯƠNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TRUYỀN NĂNG LƯỢNG TỪ ION Eu2+ SANG ION Mn2+ TRONG VẬT LIỆU NỀN ALUMINATE KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Sư phạm Vật Lý Khóa... vi nghiên cứu + Tính chất phát quang vật liệu aluminat pha tạp nguyên tố đất kim loại chuyển tiếp + Quá trình truyền lượng từ ion Eu2+ sang ion Mn2+ vật liệu Aluminat Phương pháp nghiên cứu + Nghiên