TỔNG HỢP NANÔ TINH THỂ ZnO, NGHIÊN CỨU HÌNH THÁI CÁC NANÔ TINH THỂ ZnO BẰNG ẢNH 3D SEM
3.3.1 Phƣơng pháp nhiễu xạ ti aX (XRD)
Nhiễu xạ tia X (XRD) là hiện tượng các chùm tia X nhiễu xạ trên các mặt tinh thể của chất rắn, do tính tuần hoàn của cấu trúc tinh thể tạo nên các cực đại và cực tiểu nhiễu xạ.
Kỹ thuật nhiễu xạ tia X là một phương pháp phổ biến dùng để nghiên cứu hình thái và cấu trúc tinh thể chất rắn. Xét về bản chất vật lý, nhiễu xạ tia X cũng gần giống với nhiễu xạ điện tử, sự khác nhau trong tính chất phổ nhiễu xạ là do sự khác nhau về tương tác giữa tia X với nguyên tử và sự tương tác giữa điện tử và nguyên tử. Do tia X có bước sóng ngắn vào cỡ khoảng cách giữa các nguyên tử trong vật rắn. Phép đo nhiễu xạ tia X có thể xác định được khoảng
cách dhkl giữa các nút mạng một cách chính xác, từ đó xác định được kiểu ô mạng, tham số mạng, cấu trúc pha.
Trong luận văn này phương pháp nhiễu xạ tia X được sử dụng để kiểm tra sự kết tinh và xác định cấu trúc tinh thể của các mẫu nanô tinh thể ZnO nhận được. Phép đo nhiễu xạ tia X của các nanô tinh thể ZnO được thực hiện tại Bộ môn Vật lý Chất rắn khoa Vật Lý - Đại học Khoa học Tự nhiên. Thiết bị là máy nhiễu xạ tia X Siemens D5005, máy nhiễu xạ tia X này sử dụng anốt phát xạ tia X là Cu với bước sóng bức xạ tia X đặc trưng Cu K = 1,5406 Å.
Hình 3.7. Giản đồ nhiễu xạ tia X của hỗn hợp các cấu trúc nanô dạng thanh và dạng kim trên đế Si/Au tại vùng nhiệt độ 850 o
C - 950oC.
Hình 3.7 thể hiện giản đồ nhiễu xạ tia X của các nanô tinh thể ZnO được tổng hợp tại nhiệt độ 850o
C - 950oC. Từ các kết quả phân tích cho thấy các tinh thể ZnO có cấu trúc wurzite hexagonal với các hằng số mạng a = 0,325 nm; c = 0,520 nm rất gần với các giá trị a0, và c0 đối với tinh thể ZnO khối. Từ giản đồ nhiễu xạ trên hình 3.7 có thể thấy các tinh thể ZnO đã hình thành và kết tinh khá hoàn hảo. Đỉnh (111) tại góc 2θ = 38,2o
được xác định là của các hạt xúc tác Au, ba đỉnh của ZnO tại các vạch (100), (002), (101) có cường độ khá mạnh chứng tỏ các cấu trúc này mọc khá đồng nhất theo các hướng.