Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010
533
SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA ION CE
3+
ĐẾN CƯỜNG ĐỘ PHÁT QUANG
CỦA ION MN
2+
, CR
3+
TRONG MỘT SỐ VẬT LIỆU NỀN
THE EFFECTS OF ION CE
3+
TO INTENSION LUMINESCENT
OF ION MN
2+
, CR
3+
IN SOME BASE MATERIAL

SVTH: Đặng Thị Lệ Hằng
Lớp 06SVL, Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư Phạm
GVHD: Nguyễn Văn Cường
Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư Phạm

TÓM TẮT
Bài báo đưa ra một số kết quả khảo sát phổ phát quang của các vật liệu Aluminate,
Silicate có pha tạp ion kim loại chuyển tiếp Mn
2+
, Cr
3+
. Và phổ phát quang của các mẫu này có pha

của các tâm kích hoạt khác để tạo ra các chất phát quang với yêu cầu đặc biệt về màu sắc.
Sự truyền năng lượng đã được nghiên cứu rất nhiều trong thời gian gần đây đặc biệt
là từ Ce
3+
, Eu
2+
sang Mn
2+
trong mạng chủ CaSiO
3
bởi tiềm năng ứng dụng của chúng
trong việc tạo ra ánh sáng trắng của đèn LED[4]. Ce
3+
, Eu
2+
có thể hấp thụ ánh sáng tử
ngoại đặc biệt là gần vùng tử ngoại trong vài mạng chủ và Mn
2+
có thể phát xạ ánh sáng đỏ
qua sự truyền năng lượng từ Ce
3+
, Eu
2+
sang Mn
2+
. Trên những nền tảng đã có, tác giả đã
nghiên cứu “ Sự ảnh hưởng của ion đất hiếm Ce
3+
đến cường độ phát quang của các ion
kim loại chuyển tiếp Mn

: Khối lượng của các chất CaCO
3
, thủy tinh vô định hình
SiO
2
, MnCl
2
.4H
2
O, CeO, Li
2
CO
3
được lấy theo tỉ lệ công thức Ca
0.95
SiO
3
: 0.05Mn
2+
,
Ca
0.93
SiO
3
: 0.05Mn
2+
, 0.02(Ce
3+
,Li
+

4
: 0.007Mn
2+
, Ca
0.9916
Al
2
O
4
: 0.007Mn
2+
,
0.0014(Ce
3+
,Li
+
) được nghiền trong 3 giờ và nung ở 1300 trong 6 giờ.
Mẫu vật liệu nền ZnAl
2
O
4
: Hỗn hợp Zn(CH
3
COO)
2
.2H
2
O, Al
2
O

+
) được nghiền trong 3 giờ và nung ở 1300
0
C trong
6 giờ. Hỗn hợp Zn(CH
3
COO)
2
.2H
2
O, Al
2
O
3
, Cr(NO
3
)
3
, Ce
3+
cũng lấy theo tỉ lệ trong
ZnAl
2
O
4
:1% Cr
3+
; ZnAl
2
O

, và mẫu có pha tạp đồng thời cả Mn
2+
và Ce
3+
.

400 450 500 550 600 650 700 750 800 850
0
20000
40000
60000
80000
100000
Intensity (a.u.)
Wavelength (nm)
CaSiO
3
: Ce
3+
,Li
1+
,Mn
2+
CaSiO
3
: Mn
2+

Hình 3.1. Phổ phát quang của Ca
0,95

450 500 550 600 650 700 750 800
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
Intensity (a.u.)
Wavelength (nm)
CaAl
2
O
4
:Ce
3+
,Li
1+
,Mn
2+
CaAl
2
O
4
:Mn
2+

Hình 3.2. Phổ phát quang của Ca0,993 Al2O4: 0,007Mn2+ và Ca0,9916 Al2O4:
0,007Mn2+,0,0014(Ce3+,Li+)
Nhận xét:

1+
,Mn
2+
ZnAl
2
O
4
: Mn
2+

Hình 3.3. Phổ phát quang của Zn
0,99
Al
2
O
4
: 0,01Mn
2+
và phổ phát quang của
Zn
0,986
Al
2
O
4
: 0,01Mn
2+
, 0,004 (Ce
3+
,Li

Intensity (a.u.)
Wavelength (nm)
ZnO.Al
2
O
3
: Ce
3+
, Cr
3+
ZnO.Al
2
O
3
: Cr
3+
x10

Hình 3.4. Phổ phát quang của ZnAl
2
O
4
: 1%Cr
3+
và phổ phát quang của
ZnAl
2
O
4
: 1% Cr

3+
đóng vai trò là các tâm phát quang, Ce
3+
là đồng kích hoạt giúp tăng
cường độ phát quang của vật liệu.
- Sự tăng cường độ phát quang được giải thích là do sự truyền năng lượng từ Ce
3+

đến Mn
2+
và Cr
3+
.
- Sở dĩ có sự truyền năng lượng là do phát xạ của ion Ce
3+
che phủ một vài dịch
chuyển hấp thụ của Mn
2+
và Cr
3+
. Hay nói cách khác phổ kích thích của Mn
2+
, Cr
3+
có sự
tương đương với phổ phát xạ của Ce
3+
dẫn đến có sự truyền năng lượng từ Ce
3+
đến Mn

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Phan Văn Thích, Hiện tượng huỳnh quang và kỹ thuật phân tích huỳnh quang, Đại học
tổng hợp Hà Nội.
[2] Nguyễn Văn Đến (2002), Quang phổ nguyên tử và ứng dụng, Nhà xuất bản Đại học
quốc gia thành phố Hồ Chí Minh.
[3] Long persisten phosphor (2006), Journal of luminescene.
[4] Shi Ye, Xiao – Ming Wang, and Xi – Ping Jing, Energy Transfer among Ce
3+
, Eu
2+
,
and Mn
2+
in CaSiO
3
, Journal of The Electrochemical Society (2008)
[5] Đinh Thanh Khẩn (2008), “Ảnh hưởng của ion Mn
2+
lên phổ phát quang của vật liệu
CaAl
2
O
4”
, Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học thành phố Đà Nẵng lần thứ 6.