4. Bố cục khúa luận
3.3.2. Ảnh hƣởng nồng độ đến tớnh chất quang của vật liệu
Kết quả (Y,Gd)BO3: Eu3+ ủ ở 1100oC trong 2 giờ với cỏc nồng độ khỏc nhau của ion Eu3+ dƣới sự kớch thớch của nguồn He-Cd ở bƣớc súng 394 nm tại nhiệt độ phũng đƣợc thể hiện ở hỡnh 3.7.
570 600 630 660 690 720 707 627 624 617 1% Eu3+ 6% Eu3+ 10% Eu3+ 13% Eu3+ 16% Eu3+ 20% Eu3+ 23% Eu3+ C-ờ ng độ (đ .v. t.l) C-ờng độ (nm) 612 594
36 550 600 650 700 750 0.0 5.0x103 1.0x104 1.5x104 2.0x104 2.5x104 3.0x104 3.5x104 4.0x104 4.5x104 5.0x104 5.5x104 6.0x104 C-ờ ng độ (đ.v.t.l ) B-ớc sóng (nm) 20% 23% 26% 30% 35% Ex: 394 nm
Hỡnh 3.7. Ảnh hưởng của nồng độ đến tớnh chất quang của vật liệu
(Y,Gd)BO3:Eu3+ ủ ở 1100oC
Kết quả hỡnh 3.7 cho thấy khi tăng nồng độ Eu3+ thỡ cƣờng độ huỳnh quang tăng và cƣờng độ huỳnh quang lớn nhất khi nồng độ Eu3+
là 20%. Tuy nhiờn nồng độ Eu3+ trờn 20% thỡ cƣờng độ huỳnh quang lại giảm. Điều này đƣợc lý giải nhƣ sau: ở nồng độ pha tạp đủ lớn, cỏc ion Eu3+
pha tạp gần nhau, cú thể dẫn đến sự truyền năng lƣợng giữa cỏc ion Eu3+ với nhau và kết quả là giảm cƣờng độ huỳnh quang. Hiện tƣợng này gọi là hiện tƣợng dập tắt huỳnh quang do nồng độ, và đƣợc mụ tả nhƣ hỡnh 3.8.
37
Hỡnh 3.8. Sự phỏt triển huỳnh quang khi nồng độ pha tạp thấp (a) và sự dập tắt huỳnh quang do pha tạp với nồng độ cao (b)
38
KẾT LUẬN
Chỳng tụi đó chế tạo thành cụng bột huỳnh quang (Y,Gd)BO3:Eu3+ bằng phƣơng phỏp sol-gel:
1. Kết quả XRD cho thấy pha (Y,Gd)BO3 bắt đầu hỡnh thành ở nhiệt độ thiờu kết 800 o
C.
2. Bột huỳnh quang (Y,Gd)BO3:Eu3+ nhận đƣợc phỏt xạ mạnh trong vựng đỏ xung quanh bƣớc súng 613nm.
3. Điều kiện tối ƣu về nhiệt độ thiờu kết để cho cƣờng độ huỳnh quang cao nhất đƣợc tỡm ra là 1100 oC. Cƣờng độ huỳnh quang tăng dần khi nồng độ Eu3+ tăng và đạt cƣờng độ quang tốt nhất khi nồng độ Eu3+ là 20%.
39
TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT
[1]. Đinh Xuõn Lộc (2013), Nghiờn cứu chế tạo vật liệu nano YVO4:Eu3+ và CePO4:Tb3+ và tớnh chất quang của chỳng, Luận ỏn tiến sỹ khoa học Vật liệu, Viện khoa học Vật liệu, Viện Hàn lõm Khoa học và Cụng nghệ Việt Nam. [2]. Lờ Quốc Minh, Lờ Thị Kiều Giang, Trần Kim Anh (2007), Chế tạo and nghiờn
cứu tớnh chất quang trong vật liệu thanh và ống nano Y(OH)3, Y2O3 pha tạp Eu3+ và Tb3+, Tuyển tập bỏo cỏo tại Hội nghị Vật lý Chất rắn lần thứ 5.
[3]. Nguyễn Vũ (2006), Chế tạo and nghiờn cứu tớnh chất quang của vật liệu nano Y2O3:Eu, Tb, Er, Yb, Luận ỏn tiến sỹ khoa học Vật liệu, Viện khoa học Vật liệu, Viện Hàn lõm Khoa học và Cụng nghệ Việt Nam.
TIẾNG ANH
[4]. Andrić Ž, Dramićanin M,D, Mitrić M, Jokanović V, Bessiốre A, Viana B (2008), Polymer complex solution synthesis of (YxGd1-x)2O3:Eu3+ nanopowders, Optical Materials 30, pp. 1023–1027.
[5]. Hao Van Bui, Tu Nguyen, Manh Cuong Nguyen, Trong An Tran, Ha Le Tien, Hao Tam Tong, Thi Kim Lien Nguyen and Thanh Huy Pham (2015), Structural and photoluminescent properties of nanosized BaMgAl10O17:Eu2+ blue emitting phosphors prepared by sol-gel method, Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology 6, pp.1-6.
[6]. Chen D, Wang Y, Hong M (2012), Lanthanide nanomaterials with photon management characteristics for photovoltaic application, Nano Energy 1, pp. 73–90.
[7]. Chen F, Yuan X, Zhang F, Wang S (2014), Photoluminescence properties of Sr3(PO4)2:Eu2+, Dy3+ double-emitting blue phosphor for white LEDs, Optical Materials 37, pp. 65 – 69.
[8]. Chen X, Dai P, Zhang X, Li C, Lu S, Wang X, Jia Y, and Liu Y, (2014), A Highly Efficient White Light (Sr,Ca,Ba)(PO4)3Cl: Eu2+, Tb3+, Mn2+. Phosphor
40
via dual energy transfert for white light – emitting diode, Inorganic Chemistry 53, pp. 3443 - 3448.
[9]. Dieke G.H, Crosswhite H.M (1963), The Spectra of the Doubly and Triply Ionized Rare Earths, Applied Optics 2, pp. 675–686.
[10]. Dillip G.R, Deva Prasad Raju B (2012), A study of the luminescence in near UV-pumped red-emitting novel Eu3+-doped Ba3Ca3(PO4)4 phosphors for white light emitting diode, Journal of Alloys and Compounds 540, pp. 67–74.
[11]. Ehrenberg H, Laubach S, Schmidt P. C, McSweeney R, Knapp M, Mishra K.C (2006), Investigation of crystal structure and associated electronic structure of Sr6B(PO4)5, Journal of Solid State Chemistry 179, pp. 968–973.
[12]. Feldmann C, Jỹstel T, Ronda CR, Schmidt P.J (2003), Inorganic Luminescent Materials: 100 Years of Research and Application, Adevanced Functional Materials 13, pp. 511 – 516.
[13]. Fleet M.E, Liu X, Pan Y (2000), Rare-earth elements in chlorapatite Ca10(PO4)6Cl2: Uptake, site preference, and degradation of monoclinic structure, American Mineralogist 85, pp. 1437–1446.
[14]. Fond B, Abram C, Beyrau F, (2014)Characterisation of BAM:Eu2+ Tracer Particles for Thermographic Particle Image Velocimetry, Applied Physics B, 121, pp. 495 – 509.
[15]. Fu Y.P, Wen S.B, and Hsu C.S (2008), Preparation and characterization of Y3Al5O12:Ce and Y2O3:Eu phosphors powders by combustion process, Journal of Alloys and Compounds 458, pp. 318–322.
[16]. Hwang K.S, Hwangbo S and Kim J.T, (2010), Blue phosphor for ultraviolet emitting diode, Optica Applicata 4, pp. 2–7.
[17]. Jablonski (1933), Efficiency of anti-Stokes fluorescence in dyes, Nature 131, pp. 839-840.
[18]. Jenking H.G, Mckeag A.H and Ranby P.W (1949), Alkaline earrth halophosphates and relate photphors. US Patent 2, pp. 1-12.
41
Chao (2015), An efficient blue-emitting Sr5(PO4)3Cl:Eu2+ phosphor for application in near-UV white light-emitting diode, Journal of Materials Chemistry C 3, pp.11219-11227
[20]. Kroon R. E (2012), Luminescence from lanthanide ions and the effect of co- doping in silica and other hosts. Philosophiae Doctor, Universty of the free state, ppI1-I8.
[21]. Lee S.M, and Choi K.C(2010), Enhanced emission from BaMgAl10O17:Eu2+ by localized surface plasmon resonance of silver particles, Optics Express 18, pp. 12144-12152.
[22].Li L, Yang R, Du Z, Zou K, and Zhang X (2003), Luminescent research of Sr5 (PO4)3Cl:Eu2+ blue phosphor used for electron beam excitation, Chinese Science Bulletin 48, pp. 1558–1560.
[23]. Liu B, Wang Y, Zhou J, Zhang F, and Wang Z (2009), The reduction of Eu3+ to Eu2+in BaMgAl10O17:Eu2+ and the photoluminescence properties of BaMgAl10O17:Eu2+ phosphor, Journal of Applied Physics 106, pp.1-5.
[24]. Mishra K.C, Raukas M, Marking G, Chen P, and Boolchand (2005), Investigation of Fluorescence Degradation Mechanism of Hydrated BaMgAl10O17:Eu2+ Phosphor, Journal of The Electrochemical Society 152, pp.183 – 190.
[25]. Murakami, Narita K, Anzai J. Y (1979), A new deluxe fluorescent lamp with a color rendering index of 99, Journal of Light and Visual Environment, 3, pp 6- 11.
[26]. Muresan L, Popovici E.J, Lucaci I.F, Grecu R, and Indrea E (2009), Studies on Y2O3:Eu phosphor with different particle size prepared by wet chemical method, Journal of Alloys and Compounds 483, pp. 346–349.
[27]. Nayak A, Goswami K, Ghosh A and Debnath R (2009), Luminescence efficiency of Eu3+