Huỳnh quang là hiện tượng vật chất phỏt ra ỏnh sỏng sau khi bị kớch thớch bởi năng lượng dưới cỏc dạng khỏc nhaụ Khi nguồn kớch thớch là ỏnh sỏng cú bước súng thớch hợp thỡ sự phỏt quang gọi là quang huỳnh quang (PL). Nguyờn tắc hoạt động của hệ đo quang huỳnh quang thụng thường được mụ tả như sơ đồ khối hỡnh 2.11: Ánh sỏng từ nguồn kớch thớch được đưa qua bộ phận lọc đơn sắc rồi chiếu trực tiếp lờn mẫu để kớch thớch cỏc điện tử từ trạng thỏi cơ bản chuyển lờn trạng thỏi kớch thớch. Ánh sỏng huỳnh quang được phỏt xạ do quỏ trỡnh hồi phục của điện tử bị kớch thớch được truyền tới mỏy đơn sắc. Tớn hiệu quang sau đú được biến đổi thành tớn hiệu điện nhờ vào ống nhõn quang điện hoặc CCD, rồi được đưa vào mỏy tớnh xử lý, hiển thị.
Hỡnh 2.11. Sơ đồ khối của hệ đo phổ huỳnh quang.
Cú một số kỹ thuật ghi phổ huỳnh quang khỏc nhau: huỳnh quang dừng, huỳnh quang phõn giải thời gian, huỳnh quang phụ thuộc vào mật độ kớch thớch, nhiệt độ, ỏp suất. Cỏc phộp đo phổ huỳnh quang trong luận ỏn được thực hiện theo cơ chế huỳnh quang dừng. Phổ PL được ghi dưới dạng phõn bố cường độ huỳnh quang phỏt ra theo bước súng, hoặc số súng ứng với một bước súng xỏc định trước của nguồn kớch thớch. Như thế trong sơ đồ hỡnh 2.11, nguồn bức xạ thường sử dụng là cỏc nguồn laser với ưu điểm là định hướng tốt, cụng suất cao và đơn sắc.
Ngoài ra, trong luận ỏn cú thực hiện một số phộp đo phổ kớch thớch huỳnh quang (PLE). Phổ PLE là phõn bố cường độ huỳnh quang tại một dải phổ xỏc định theo bước súng hay tần số quột của ỏnh sỏng kớch thớch. Trong hệ đo kớch thớch huỳnh quang thỡ nguồn bức xạ kớch thớch thường được sử dụng là đốn xenon cụng suất caọ Cỏc phộp đo phổ PL trong luận ỏn được thực hiện trờn hệ SpectraPro 2300i sử dụng nguồn kớch thớch laser He-Cd 325 nm đặt tại Khoa Vật lớ, trường Đại học Khoa học Tự nhiờn, Đại học Quốc gia Hà Nộị Cỏc phộp đo phổ PLE được thực
hiện trờn hệ FL3-22 Jobin Yvon - Spex đặt tại Trung tõm Khoa học Vật liệu, trường Đại học Khoa học Tự nhiờn, Đại học Quốc gia Hà Nộị
Kết luận chương 2
Chương này trỡnh bày một vài phương phỏp thực nghiệm chế tạo vật liệu
ZnWO4 và một số kỹ thuật phõn tớch cấu trỳc và tớnh chất của vật liệụ Kết quả khảo
sỏt cú thể rỳt ra cỏc kết luận sau:
1. Trong nhiều phương phỏp dựng để chế tạo vật liệu ZnWO4, chỳng tụi lựa chọn
và thử nghiệm phương phỏp thủy nhiệt, phương phỏp sol-gel và phương phỏp
phản ứng pha rắn để chế tạo vật liệu ZnWO4 và vật liệu ZnWO4 pha tạp cỏc
nguyờn tố kim loại chuyển tiếp và đất hiếm. Đõy là những phương phỏp đơn giản, khụng đũi hỏi cỏc thiết bị đắt tiền và hoàn toàn cú thể chủ động chế tạo vật liệu tại cỏc phũng thớ nghiệm trong nước.
2. Để khảo sỏt cấu trỳc cũng như hỡnh thỏi bề mặt của vật liệu nền ZnWO4,
chỳng tụi đó sử dụng cỏc phộp phõn tớch XRD, FE-SEM, TEM. Đặc trưng dao động, tớnh chất quang học và khả năng quang xỳc tỏc của vật liệu được đỏnh giỏ qua cỏc phộp đo tỏn xạ Raman, hấp thụ, phỏt xạ huỳnh quang, kớch thớch huỳnh quang. Cỏc thiết bị dựng để thực hiện cỏc phộp đo tương ứng là cỏc thiết bị cú độ chớnh xỏc và độ tin cậy cao được đặt tại cỏc phũng thớ nghiệm trong nước. Nguyờn lý của từng phộp đo và điều kiện đo được trỡnh bày cụ thể
trong chương này.
Cỏc phương phỏp chế tạo vật liệu và cỏc phộp đo được thực hiện trong luận ỏn là những lựa chọn cú tớnh khả thi ở điều kiện thực hiện luận ỏn trong nước.
Chương 3
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN CễNG NGHỆ LấN CẤU TRÚC TINH THỂ VÀ CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA VẬT LIỆU
ZnWO4
Như đó phõn tớch trong chương 1 của luận ỏn, cỏc phương phỏp tổng hợp vật liệu và cỏc điều kiện khỏc nhau sẽ cú ảnh hưởng lờn cấu trỳc tinh thể cũng như cỏc
tớnh chất vật lớ của vật liệu ZnWO4. Trong chương này chỳng tụi trỡnh bày ảnh
hưởng của phương phỏp chế tạo cũng như vai trũ của cỏc thụng số cụng nghệ lờn
cấu trỳc và tớnh chất vật lớ của mẫu ZnWO4 thu được. Trờn cơ sở đú, chỳng tụi lựa
chọn điều kiện khả thi để chế tạo cỏc mẫu nghiờn cứu tiếp theọ