5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
3.3.1. Phổ phát quang và kích thích huỳnh quang của bột huỳnh quang
3.3.1. Phổ phát quang và kích thích huỳnh quang của bột huỳnh quang BaMgAl10O17: Cr3+ BaMgAl10O17: Cr3+
Sau khi nung thiêu kết, bột huỳnh quang BaMgAl10O17 pha tạp Cr3+ được
Ngay khi che tao 1300 o
C
tiến hành đo phổ huỳnh quang và kích thích huỳnh quang để xác định các ion Cr3+ đã được thay thế hay chưa được thay thế vào các vị trí của mạng tinh thể cũng như xác định vị trí vùng phát quang và hấp thụ.
Hình 3.3. Phổ huỳnh quang của bột huỳnh quang BaMgAl10O17 có nồng độ pha tạp 1% Cr3+, ủ nhiệt ở 1400 oC
Hình 3.3 trình bày phổ huỳnh quang của bột huỳnh quang BaMgAl10O17
có nồng độ pha tạp 1% Cr3+, ủ nhiệt ở 1400 oC được kích thích bởi nguồn kích thích 410nm. Kết quả cho thấy vật liệu phát quang mạnh ở vùng ánh sáng đỏ với các bức xạ đặc trưng của Cr3+ trong mạng nền tinh thể với cực đại phát xạ (~ 695 nm), bên cạnh đó còn có đỉnh phát xạ tại (~ 693) nm với cường độ yếu hơn. Các đỉnh phổ này được cho là do các chuyển dời của các zero phonon từ
2Eg → 4A2g. Ngoài ra các đỉnh phổ huỳnh quang này còn quan sát thấy một dải phổ trong vùng bước sóng dài trên 700 nm. Các chuyển dời phát quang này được cho là do các chuyển mức của điện tử từ 2E(G)→ 4A2g(F). Trong khi đó
các phát quang trong vùng bước sóng ngắn hơn, dưới 650 nm được cho là các phát quang liên quan tới chuyển dời của các phonon. Như vậy từ các kết quả phân tích phổ huỳnh quang cho thấy các ion pha tạp Cr3+ đã đi vào mạng nền và thay thế cho các ion trong mạng tinh thể BaMgAl10O17.
Sau khi tìm được bước sóng phát xạ mạnh nhất của bột huỳnh quang, chúng tôi sử dụng bước sóng 695nm để đo phổ kích thích huỳnh quang của bột huỳnh quang BaMgAl10O17 pha tạp Cr3+ để tìm ra được vùng hấp thụ bước sóng và vùng kích thích mà vật liệu hấp thụ tốt nhất.
Hình 3.4. Phổ kích thích huỳnh quang của bột huỳnh quang BaMgAl10O17 có nồng độ pha tạp 1% Cr3+, ủ nhiệt ở 1400 oC
Hình 3.4 là phổ kích thích huỳnh quang của bột huỳnh quang BaMgAl10O17
có nồng độ pha tạp 1% Cr3+, ủ nhiệt ở 1400 oC. Kết quả cho thấy phổ thu được gồm hai vùng hấp thụ cơ bản của ion Cr3+:
nhất tại bước sóng 410nm. Vùng hấp thụ này tương ứng với sự chuyển dời spin cho phép 4A2g→ 4T1g của ion Cr3+ trong trường tinh thể của vật liệu mạng nền.
+ Vùng bước sóng 460nm < < 630nm tương ứng là hấp thụ chuyển dời của spin cho phép 4A2g→ 4T2g của ion Cr3+ trong trường tinh thể của vật liệu với cường độ mạnh nhất tại bước sóng 560nm.
Như vậy vật liệu huỳnh quang BaMgAl10O17 có nồng độ pha tạp 1% Cr3+, ủ nhiệt ở 1400 oC hấp thụ tốt nhất ở bước sóng 410nm và 560nm.