Trong một số trường hợp, ion kích thích mất năng lượng dư của mình bằng cách truyền năng lượng dao động ra xung quanh trong mạng lưới của tinh thể nền và có thể quay lại mức năng lượng thấp mà không phát ra bức xạ (ánh sáng).
(1)Hiện tượng “tắt nhiệt”
“Tắt nhiệt” là hiện tượng giảm mạnh cường độ phát quang của vật liệu ở nhiệt độ cao. Hiện tượng này được giải thích trên lý thuyết dựa vào giản đồ hình thế 1.2. Khi nhiệt độ tăng, đến một lúc nào đó, ion ở trạng thái kích thích sẽđạt đến điểm chuyển E (giao điểm của 2 đường cong thế năng ứng với trạng thái cơ bản và kích thích). Lúc này, chúng có thể chuyển về trạng thái cơ bản có cùng mức năng lượng, tất cả năng lượng sẽđược tách ra dưới dạng dao động mà không có sự phát xạ.
(2)Sự tái hợp không bức xạ do các khuyết tật bề mặt
Đối với các hạt vật liệu phát quang cỡ nano, sự phát quang có thể bị tắt. Nguyên nhân của hiện tượng này được giải thích về mặt lý thuyết dựa trên mô hình kích hoạt Mott-Wanner.
Khi chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản, các electron có thể bị giữ lại trong các khuyết tật bề mặt (các bẫy e, bẫy lượng tử). Chúng không còn khả năng chuyển năng lượng để phát xạ mà chỉ trao đổi nhiệt để làm thay đổi mức năng lượng. Do đó, vật liệu không thể phát quang.
Hình 1.8: Mô hình kích hoạt Mott-Wannier.
(3)Sự chuyển không bức xạ trong chất phát quang chứa chất tăng nhạy
(a) (b)
Hình 1.9: Sự phát quang của vật liệu không có (a) và có (b) chất tăng nhạy. A: tâm phát quang, H: ion tinh thể nền, S: chất tăng nhạy.
Sự chuyển năng lượng không bức xạ trong chất phát quang có chứa chất tăng nhạy xảy ra khi có các điều kiện sau: - Mức năng lượng của chất kích hoạt và chất tăng nhạy ở trạng thái kích thích gần nhau. H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H A S H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H A Kích thích Trạng thái cơ bản của electron Bẫy e Bề mặt bán dẫn
- Ion kích hoạt và ion tăng nhạy chiếm vị trí gần nhau trong mạng lưới tinh thể nền.
Dưới tác dụng của nguồn kích thích, các ion chất tăng nhạy nhảy lên trạng thái kích thích và sau đó sẽ chuyển năng lượng cho ion kích hoạt bên cạnh. Lúc này, quá trình chuyển không xảy ra sự mất năng lượng (hoặc chỉ mất một phần năng lượng không đáng kể). Cuối cùng, ion tăng nhạy lại về trạng thái cơ bản; ion kích hoạt nhận năng lượng kích thích, phát xạ và chuyển về trạng thái cơ bản.
Sự chuyển năng lượng không bức xạ dạng trên cũng là cơ sở của tác dụng nhiễm độc do một số tạp chất. Năng lượng kích thích được chuyển từ ion tăng nhạy hoặc kích hoạt sang tạp chất và khuếch tán trong mạng lưới tinh thể nền dưới dạng năng lượng dao động. Do đó, khi điều chế các chất phát quang, yêu cầu thiết yếu là phải loại bỏ hết các ion có khuynh hướng gây ra sự chuyển không bức xạ về trạng thái cơ bản như Co2+, Fe2+, Ni2+..