Khảo sát phổ phát quang 63

Hình 6.7: Phổ phát quang của mẫu NaGdF4 - x5y1 (Tb3+: 5%mol, Yb3+: 1%mol) sử dụng nguồn kích thích laser hồng ngoại 974 nm.

Phổ phát quang khi sử dụng laser hồng ngoại bước sóng 974 nm kích thích mẫu NaGdF4 pha tạp Tb3+: 5 %mol và Yb3+: 1 %mol được thể hiện ở hình 6.7. Các bức xạ khả kiến, cận khả kiến thu được bao gồm: 5D37F6 (378 nm), 5D37F4 (438 nm) 5D47F6 (488 nm), 5D47F5 (544 nm), 5D47F4 (586 nm), 5D47F3 (622 nm). [48]. Trong sốđó, bức xạ 5D47F5 (544 nm) có cường độ mạnh nhất và tương ứng

Trang 64

Luận văn Thạc sĩ - khóa K17   Học viên: Tống Hoàng Tuấn

với vùng xanh lá cây. Khi so sánh phổ bức xạ của các mẫu với nồng độ pha tạp khác nhau như ở hình 6.8, chúng tôi nhận thấy nếu nồng độ Tb3+ trong mẫu tăng dần thì bức xạ 5D47F5 (544 nm) chiếm ưu thế hơn so với các bức xạ khác. Các bức xạ 5D37F4 (438 nm), 5D47F6 (488 nm) có tỷ lệ cường độ giảm dần khi nồng

độ pha tạp Tb3+ tăng từ 0.1 đến 5 %mol.

Nguyên nhân xuất hiện các bức xạ (như quan sát ở hình 6.7 và 6.8) khi kích thích mẫu bằng nguồn laser 974 nm là do hiệu ứng truyền năng lượng giữa các ion Yb3+ và Tb3+. Các ion Yb3+ bị kích thích trước sau đó phát ra năng lượng để trở về

trạng thái cơ bản. Năng lượng này không phát ra dưới dạng bức xạ mà ngay lập tức bị hấp thu bởi ion Tb3+, kích thích ion Tb3+đến các mức năng lượng cao. Mặt khác các ion Tb3+ cần hấp thụ năng lượng của hai ion Yb3+để được kích thích đến trạng thái 5D4 hoặc nhận thêm năng lượng từ một ion Yb3+ thứ ba để đạt trạng thái 5D3. Chính sự hồi phục của các ion Tb3+ bị kích thích đã tạo nên các bức xạ trong vùng khả kiến. Kết hợp giải thích trên với hình 6.8, chúng tôi nhận thấy, khi nồng độ pha tạp Tb3+ trong mẫu tăng, sự trao đổi năng lượng giữa các ion Yb3+- Tb3+ sẽ diễn ra theo xu hướng chủ yếu làm tăng cường độ bức xạ5D47F5 (544 nm). Điều này rất có ý nghĩa khi sử dụng hệ ion Tb3+-Yb3+ cho các ứng dụng trong vùng xanh lá cây.

Hình 6.8: Phổ phát quang của các mẫu NaGdF4 pha tạp 1%mol Yb3+ và nồng độ

Trang 65

Luận văn Thạc sĩ - khóa K17   Học viên: Tống Hoàng Tuấn

Hình 6.9: Sự phát quang của mẫu NaGdF4 – x5y1 khi kích thích mẫu bằng nguồn laser hồng ngoại 974 nm.