ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
NGHIÊN CỨU CHẺ'TẠO VÀ MỘT số TÍNH CHẤT
■ •
CỦA VẬT LIỆU ĐIỆN SẮC MỚI
(Báo cáo tổng hợp đề tài NCKH đặc biệt cấp ĐHQGHN )
Mã sô : QG. 00. 09
Chủ trì: PGS. TS. Nguyẻn Thị Bảo Ngọc
TRUNG TAMTH
ỉ TAM THU V-
Hà Nói - 2002
1
MỤC LỤC
■ ■
1. Giải thích các chữ viết tất.
2. Danh sách những người tham gia chính thực hiện đề tài.
3. Tóm lất những kết quả chính của đề tài.
4. Đặt vấn dề và mục tiêu của đổ tài.
5. Tổng quail vấn đổ nghiên cứu của đề tài.
6 . Địa điếm, thời gian, phương pháp nghiên cứu.
7. Nội tiling, kết quả Iighicn cứu.
X. Kêì luận, kiên nghị.
9. Phụ lục
3
I. GIẢI THÍCH CÁC CHỬ VtÊT TẮT
1. Oxyt tungsten ; oxyl von fra m : WO,
2. Polyan ilin : P A N I
3. 2 - acrylamido 2 - methylpropane sulfonic acid AMPS
4. Branched polyclhylen imin ( BPEI )
5. Camphorsulfonic : CSA
II. DANH SÁCH NHỬNG NGƯỜI THAM GIA CHÍNH THỰC HIỆN ĐỂ TÀI:
2.1. Chủ 11ì: PGS. TS. Nguyen Thị Bảo Ngọc , ĐHQGHN
3.2. Kết qiiỉi VC mặt dào tạo : đề lài có dóng góp tham gia dào tạo 02 nghicn
cứu sinh : Lục Huy Hoàng, Trường Đại học Sư phạm và NCS. Nguyen Thanh
Bình, Trung tâm KỈỈTN và CNỌG.
IV. ĐẶT VÂN ĐỀ VÀ MỤC TIÊU CỦA ĐỂ TÀI
Theo hướng nghiên cứu về quá trình tích trữ và chuyển ho á năng
lượng, các vậl liệu đổi mầu do nhiệt, diện, ánh sáng ( chromogenic materials)
được nhiều nước trên thế giới quan tâm nghiên cứu từ lâu và đang dần dần
dưa ra ứng (lựng . Trong dó màng mỏng là dạng có nhiều khả năng ứng dụng
nliâì. Vì vậy, (rong các vật liệu điện sắc, Iiliicu linh kiện hiển thị (display)
được chế lạo lừ 2 lớp màng mỏng cổ tính chất diện sắc hoặc không có tính
châì điện sác kẹp giữa lớp diện ly là đối tương được nghicn cứu chế tạo và
hứa hẹn có nhicu triển vọng. Các lớp màng mỏng này có thổ là các hợp cliất
hữu cơ liav vô cơ, có thế chế tạo hằng các công nghệ khác nhau bằng vạt lý
5
hay hoá học. Do tính chất đa dạng của linh kiện phụ thuộc nhiều vào chế độ
công nghệ chế tạo đã tạo ra khả năng nghiên cứu lĩnh vực này rất phong phú,
Tại Việt Nam, theo hướng nghiên cứu cơ bản có định hướng ứng dụng,
lại Trung Tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia (KHTN và
CNQG), Trường Đại học Sư phạm Hà Nội (ĐHSP), Đại học Quốc gia Hà Nội
(ĐIIQGHN ) đã thực hiện nhiều đề tài vé vạt lý và công nghệ màng mỏng.
Các thiết bị CƯ bản cho nghiên cứu chế tạo màng mỏng (hệ chân không, lò
nung, máy do) và nghiên cứu các tính chất cấu trúc , tính chất quang (Micro
Raman, Máy quang phổ lử ngoại - hổng ngoại nhìn thấy, máy nhiễu xạ tia X)
dã được trang bị mới.
Trên cơ sớ các thế m ạnh VC đội ngũ cán bộ về vật liệu chất rắn, quang
học quang phổ, vật lý và công nghệ màng mỏng ; về trang thiết bị, về hợp tác
quốc tế, mục liêu cúa dề tài là:
]. Nghicn cứu và đưa ra chế độ công nghệ chế tạo vật liệu mảng mỏng diện
sắc và linh kiện hicn thị nhiều lớp cùng các nghiên cứu về cấu trúc, tính
chất quang, tính chất đổi sắc phụ thuộc vào công nghệ chế tạo.
phán xạ tia sáng không mong muốn, chọn các vật liệu phú điện sắc ở trạng
thái không màu cỏ chí số phản xạ gần nhau như thu ỳ tinh, ỈTO và PAMPS.
VI. NỘI DUNG KẾT QUẢ NGHIÊN cứu
Đề tài được thực hiện tại phòng thí nghiệm của Trung tâm KHTN và
CNQCỈ và Khoa Vật lý Trường ĐHSP trong 2 năm 2000 - 2001 với kinh phí
60 triệu đồng.
6.1. Các nội (lung nghicn cứu :
- Khai thác các (rang thiết bị mới, đặc hiệt tán xạ Raman.
- Tiếp tục ngliicn cứu về màng mòng diện sắc WO,
- C hc tạo và nghicn cứu tính cỉiât víu lý cùa vật liệu diện sác mới theo định
hướng ứng dụng từ các vật liệu vô cơ và hữu cơ.
í . • • ■ v
7 •* I (1 '
ỹĩ/m
6.2. Phương pháp nghiên cứu : thực nghiệm
6.3. Một số kết quả nghicn cứu của đề tài
• Nhờ thiết bị chân không AUTO 306, nhiễu xạ tia X (D 5000 - Siemen) và
phổ kế tán *ạ Raman (T 64000 - Jobin Yvon),
- Khao sát ảnh hưởng của nhiệt độ đế và điều kiện xử lý nhiệt lên phổ
tán xạ Raman của các màng mỏng WO, dược chế tạo bằng phương pháp bốc
hay nhiệt trong chân không - kết quả cho thây nhiệt độ đê 2 0 0 °c và ủ ở
45()0C trong 2 giờ là thích hợp cho việc chê tạo màng WO,.
Sự chuyển dịch của các đỉnlì I , II , III VC phía số sóng lớn khi nhiệt độ
ủ tăng do xử lý nhiệt trong khổng khí - nhiệt độ cao tạo điều kiện để oxy
lluìrn nhập vào màng, ảnh hương đến liên kết các nguyên tử trong cấu trúc,
làm thiiy đổi lẩn số dao động các mode tích cực Ratĩian. (4 ).
- Bằng phương pháp tương quan đã tính dược các mode dao dộng tồn
tại trong WO, : có 4 dao động mạng tích cực Rarnan được plicp, có 5 dao
động nụmg tích cực hồng ngoại dược plicp, các dao động mạng Raman và
hổng ngoài không đưực plicp cũng được chỉ ra.
đuôi điện tích tự đo.
- Khao sát phổ Raman in - sim cùa pH3 ASSED sau 10.000 vòng với dãi laser
đỏ 633 nin và dải laser xanh 488 lim dã làm sáng tò sự hình thành trạng thái
màu của W(), broii/e và PANI - EB. Sự đổi màu có thể dược minh hoạ qua
sự chuyển cua LE / PAMPS / 2WO, thành EB / PAMPS/21IWO, do sư ticm
cùa 2 loại hill iliện tứ và proton từ PANI sang WO, .
Cùng tù phổ R;im;m . sự có mặt cùa kicu - N = N - lại 1400 cm 1 và (lài
1509 em 1 ờ mọi điện llic là nguycn nhân chính gây ra sự phá vỡ cluiổi
polymer, làm lìóng linh kiện .
9
Từ kết quả nghiên cứu tính chất phổ và tính chất diện sắc cùa linh kiện
nhờ tán xạ Raman và máy quang phổ cho thấy việc cái thiện hiệu suất điện
sắc của ASSLỈDs có thể do đóng góp của sự có mặt các hạt tài tự do trong
màng dẫn PANI - CSA (2).
- Kháo sát quá trình quang động học của linh kiện PANI / PAMPS / WO,
thông qua việc đo phổ truyền qua và dòng diện theo thời gian nhờ hệ phân
tích quang học nhiều kênh OMA và hộ điện hoá AUTOLAB.
Khi cỏ diện thế, các ion của lớp diện ly PAMPS dược phân ly, khuếch
tán di tới 2 cực là 2 lớp diện sắc catot (WO, ) và anot (PANI). Tại đó xảy ra
các phản ứng oxy hoá và khử làm đổi màu vật liệu.
W(), + xlỉ+ + xc' <-> Hx WO,
P A N I + x IIC S A ' (P A N I x+ ) ( H C S A ) * X
WO, + PANI + X ( ir Ỉ1CSA ) + xc ( PANIX+ ) { NCSA) X + Hx
wo,
Trạng thái Iiluiộm màu : WO, bị khứ ; PANl.bị oxy hoá
Kết quả cho thấy :
+ Có 2 loại hạt tải là ion và diện lử tham gia vào quá trình khếch tán từ
lớp diện ly đến 2 lớp điện sắc với thời gian đáp ứng điện là = 0.7Xs và 9,ơ2s.
+ Khi các hạt tái đã khuếch tán vào các lớp điện sắc, cần có một
khoang thời gian nhất định để các phản ứng oxy hoá - klu’r (phản ứng điện
\ e o n g - D e r Yao
H a i-Y a n s C h e n g
C h ia -S e n g C h a n s;
s h a n g - F a n Lee
MICROSTRUCTURE AND Ra m a n s p e c t r a o f TETRa Va LENT
METALLO- p h t h a l o c y a n i x e
V T 3ICH. N. T. 3IXH, L Q MÍNH AND D X THANH
in s iu m e o /M a ie n a is 5:ience. SC ST V N . H oang Q uoc Viei Sir H an oi. Vietnam
E m ail: \ĩbich (5iim s.ncsĩ.ac.vn
N. V. NHA
Mauonci Lmverr-rv of Hanoi. ! 44 Xuan Tnuv Sir . Hanoi. Vietnam
p V. HUONG
University o f B ^ ra e^ ux I, Ĩ 5 ! C ours Lib eration, 3 3405 Talence, France.
E - m z . huong-â.m organe.Lsm c.u-boráeaux./r
T-JC cha rcr .nsn c Mbranoni 31" ictravaifnt m tiallo -Pc fTiOPc. VOPc) have beer. studied by
Sjm ar and resonance Ra ^J! spectroscopy. From the relationships between the Raman
rrauencies 01' the nng arc l ie m eu l-:.izand distance d (M e- N ) established ;'or a large
Timber OÍ Ihe me’-allo- Pc. 'jj: 2eom e:r. sarameier of these m olecules IS evaiưairó.
1 Introduction
-ậ
MctaLQ-phthalocyaninss (MePc) 215 frequently proposed as components
optoilĩCtrom e devices 3UCI as solar cells, chemical sensors and eĩecưochrom
devicis. In parn;uiar leravaleat metallo-Pc (TiOPcj can be used as
photorsnerator for disir^ laser imaging due to thsừ exospconally hiị
photosensitivity [3.5-8]. This report concerns the study o f vibrations of TiOPc aÌ
VOPc by Raman and resonance Raman specưoscopv. From the relationshi]
benvein the Raman frequezr.es o f the nag and the metal-lieand distance d (Me- Ĩ
establiihed for a large nmrrer o f thĩ metallo- Pc, the geometry parameters o f t]
TiOPc and VOPc complsxei have beta evaiuated-
2 Experimental
1443-1-2S- 1337
lsoindole and DVTTOÌC srr.
11-5-1003
1140-1002
P'-Ttoie and ben2. nag breatimg
1301-’. 103-102"
1301-1103-1030 C- H binding
936 9-5
Me - 0 str.
750-675
751-678
macTocvcls sư. and breaứun;
592-483
589-481
beaz. and isom dole nng defenn.
o\
r 1
Me - N' inira- inacTocvcle str.
•-S3 r 9
isomdoie erouD
•3-2 Correlation
A detail examination of the resuits obiamỉđ :or 1 iarse number of thí mstalio-
poihaiocyamaes [2] reveals die sirong ;orrsianoc berv.ee:; i e Raman fricucacies
°f the nng and the meial-iisand disiancĩ d iM i-N ). Vv'e also found that this
^orreiation 15 auiis iiziar and expresied bv;
* d ■*. V, (Ã) = a - bv
I d IS t h e M e - N i i s t a n c c , V IS a i r e c u e a c v c h a r a c t e n s n c o f t h » - in n H c r>f
the parameters 2 = 34,59 and b = 0.02)4. These relationships have been appli
calculate the distance d (Me-N)) for obtained TiOPc and VOPc complexes (t
The obtained Raman analysis proved the monomer structure of the TiOPc
1511
1504 3
1.93
1.98
2.03
2.18
2.38 2.44
4 Conclusion
The observed frequencies by Raman and resonance specơoscopv have
assigned to specific characiensnc vibrations for both TiOPc and VOPc comple
Correlation between the Raman frequencies of the nne and the mctal-Ii
distance d (Me-Ni has been established. These relationshiDS allow in turg-t
evaluate the geometry parameters of the TiOPc and VOPc complexes by obse
Raman frequencies. ^3
5 Acknowledgements
NBRP in Natural Scienccs (KT04) support for this work 15 acknowledged,
authors also want ỈO thank Pr. Dr N. N. Dmh for his carefullv discussions o f đ ỉ
work.
R e fer en c es
1. Andre de Cian. Moussavi M.and al ỉnorg. C/ie,m.,24,(19S5) pp.5162-3167 *
2. Bich V. T Mmh L. Q. and Huons p. V., in Proc. o f T iPPC ed bv Her1-'
Chen. Beijing. 1997, pp. 444-446.
3. Borscnberaer p. M. and Weiss D. s In Organic Photoreceptor for imaging
Svsiems. Ed- Marcel Dekker. Inc,, New York. 1993.
Brown C.J. J. Am. Chem. Soc A, (1968) pp. 2488-2492
4.
5.
6.
s!
Jennings C-A Acroca R. and al., J. Raman Spec: 21. (1996) pp. SÓ7-872. -J
t On the other hand, mese wave euiaes acuvated O’, orsamc Q\ỈS or rari-eana
•°ns are intensively investigated T 4], Based cn our results of ílu crĩscence ~ec~j.
*nd It’s life tunc, we iiscuss tic influence of die thermal rreainen acrvators
•eoncentranon and fnhH—iriiMi - - - - - - —
Proceedings of the First International Workshop on Optics and Spectroscopy
(IWOS'2000), Hanoi, March 30- April Ì, 2000
Spectroscopic Properties of AH- Solid - State
Electrochromic Devices (PANI-CSA/PAMPS/W03)
V.T. Bicha, N.T. Binha, N. T B. Ngocband A. Hugot- Le Goff
a) Institute o f Materials Science - NCST, Viet nam
Hoang Ọuoc Viet Str., Cau giay Dist., Hanoi, Vietnam
Email: vtbich(fl)ims.ncst.ac.vn
b| National University o f Hanoi
°UP R 15 du CNRS “ Physique des Liquides et Electrochimie”
Universite Priere et Curie, 4 Place Jussieu, 75252 PARIS Cedex 05 France
An all- solid-state electrochromic device (ASSED) has been prepared from seven layers,
among which there were prospective electrochromic polymeric films (PANI-CSA), a
cathodic WOj film and an intercalated PAMPS solid electrolyte. Both the PANI-CSA and
WOj were deposited electrochemically on the SnOj-coated glass substrates. The
spectroscopic properties as well as the electrochromic behavior o f these devices were
studied by in-situ Raman Scattering and Optical spectroscopes. The results showed that the
free-carriers in the conducting PANI-CSA films have played the most important role in tile
enhancement of electrochromic efficiency of these ASSEDs.
Ĩ. Introduction
The change of color displayed by PAN1 films during their polarization in an
electrolyte, in function of the polarization potential, seems to make this polymer be
interesting for the engineering of all-solid-state electrochromic devices (ASSED). In fact,
the spectrum of the green protonated form, which is very stable during long
oxidatioii/reduction cycles, disagrees totally with the solar spectrum. In the meantime, the
spectrum of the blue oxidized form whose matches at best this solar spectrum does not
standardization of the results is done by transmittance of the bleached cell, Tbieach, leading
directly lo the variation of optical density, AOD = log Tbieach/ TC0|. AOD allows us to isolate
the changes due to the polarization in the optically active materials.
Micro-Raman spectra were recorded in- situ during the polarization by using a new
conception of spectroscope- LabRam (DILOR- JOBIN YVON- SPEX- France) and the
blue line (488 nm) of an Ar ion laser or the red line (633 nm) of a He-Ne laser for
excitation. This spectroscopy with a confocal detection allows to detect lower signals and
here, we will present results obtained by focusing in PAN1- C'SA layer.
3. Results and Discussion
3.1 Optical spectra
It is known that the
electrochromic behavior is well
evaluated when the material has AOD
in 520- 620 nm wavelength range <D
larger 0.3, because the human eyes are I
the best sensitive at 550 nm (2.23 eV). ■%
ỉn acid liquid inorganic electrolytes, I
PAN1 can be oxidized and reduced for s
a big number of cycles. Although the
green metallic PANI (emeraldine salt)
form is stable at anodic potential, it is
almost transparent in the interesting
wavelength range for electrochromic
applications. On the other hand, in fig Ị Transmittance spectra normalized of pH3
neutral or weakly acidic electrolytes, ASSED after 10000 cycles
the emerakline base colored form exhibits adequate blue color due to the broad “exciton"
band around 2- 2.2 eV, but after some cycles this blue color can not be bleached. An ideal
device satisfying both the strong exciton absorption and conduction ability would give the
easy reduction of the colored form. That device is just PAN1-CSA/PAMPS/ W03.2H2Ơ.
Figure 1 presents the normalized transmittance obtained with UV/vis/ near IR
The in- situ micro-Raman spectra of an pH 3 ASSED- after 10000 cycles obtained
with the red laser line (633 nm) excitation on PAN1- CSA layer during the polarization
from -IV to 1.2V were given in the figure 3. In this figure, we are presented also the
spectrum of this ASSED polarized at - IV in used the blue laser line (488 nm) excitation
This figure shows that in the 600- 1000 cm'1 range, with blue line excitation, the
charge of aromatic units is large, the bands at 830/880 cm'1 of LE and protonated
leurcoemeraldine (LS) are sharp and WO3.2H2O displays a strong band at 685 cm'1. In the
meantime, these bands can not clearly discriminated when the red laser line was used for
excitation. On the contrary, a good marker of the cathodic reaction is grown up at « 8Ơ5
c m 1, that characterizes the formation of bronze in the WO3 (HWO3). In the higher
wavenumber range, the spectra revealed almost PANI modes. There are two bands
characteristic of LE at 1181cm'1 {phenyl C-H bending) and 1610 cm'1 (phenyl C-C
stretching). In comparison with the previous results obtained with the green excitation
(A-exc-514 nm) and with the primary cycles. ASSED -after 10000 cycles presents the
characteristic bands of protonation at 1337 cm' (C-N*‘ stretching) and oxidation at 1519-
1537 cm'1, even at low potential. We showed that with the red excitation, the resonance
phenomenon occurred due to the presence of charge segments in the polymer [6,7], Tile
corresponding Raman feature is therefore enhanced with red excitation and here it is
obvious that polaronic conduction exists at cathodic polarization. At 0.6 V (here is
observed a shift of the C-H bending mode from 1181cm'1 (phenyl rings) to 1165 cm'1
(quinoine rings). Moreover, at high anodic potential, a O N stretching mode at 1480 cm'1
and a quinoine C-C stretching inode at 1595 cm'1 of EB were appeared. It means that
thcWOi bronze and PANỈ- IiB forms were formed ill the coloration stale. Therefore the
color change of the ASSIỈD can be described by transformation o f LE/I’AM I’S/ZWO, to
EB/PAMPS/2HW0.1 due to the injection of two couples of electron and proton from I’ANI
to tungsten oxide.
The presence of -N=N-
mode at 1400 cm 1 is related to
the formation of head-lo-head
coupling during voltammetric
References
11] M .c. Bernard, A. Hugot-Le Goff, V.T, Bich, w . Zene, Synth. Metals. 81 (1996) 2IĨ
[2] MX'. Bernard, V.T. Biel), s. Cordoba de Torresi, A. Ilugot-Le Goff, Synth Metals. 84 (1997) ;,S5
( 1) S. Coidoba de Torresi, A. Gorenstein, R. Torresi, M .Vazquez,/ Eleciroanal. d iem 318(1991)131
[4] A I lugot-Le Goff, M.c. Bernard, N.T. Binli and w. Zeng, SPỈE Puhl. 3138 (1997) 40
[5] A. Hugnt-Le GofT, M.c. Bernard, V.T. Bicli, N T. Binh, w . Zcng, SriE Pub!., 3145 (1997) 200
[6J M .c. Bernard, V.T. Rich and A. Hugot-Le GofT, Synth. Metals. 101 (1999) 811
[71 M .c. Bernard , V.T. Bicli, s. Cordoba de Torresi, A. Hugot-Le GofT. SPiE Publ, 3Ỉ45 (IỌỌ7) ĩ?fì
[8] W.C. Bernard and A. Hugot-Le GofT, Syntli Metals, 60 (1993) 115
KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH QUANG ĐỘNG HỌC
CỦA LINH KIỆN ĐIỆN SẮC RẮN PANI/PAMPS/W0 3
Nguyễn Thanh Bình, Lê Anh Tú, Phạm Hồng Dương, Vũ Tliị Bích
Viện khoa học Vật liệu-Trung tâm KHTN&CNQG, Việt nam
Nguyễn Ái Việt
Viện Vật lý- Trung tâm KHTN&CNQG, Viột nam
Nguyễn Thị Bảo Ngọc
Đại học Quốc gia Hà nội
Marie Claude Bernard
Đại học tổng hợp Paris IV, CNRS, Cộng hoà Pháp
TÓM TẮT: Linh kiện điện sác rắn dược chế tạo trên cơ sở kết hợp hai loại vật-krựi
vật liệu điện sắc là polyme hữu cơ polyanilin(PANI), oxít vonfam (WOị) và chất
diện ly polyme rắn PAMPS. Khi thế phân cực chuyển đột ngột (t<ms) từ giá trị âm
sang giá trị dương, dòng điện và màu sắc cùa linh kiện thay đổi. Phổ truyền qua
quá độ và đáp ứng dòng theo thời gian cùa linh kiện đã được ghi một cách đồng
thời, các quá trình quang dộng học đã được khảo sát. Kết quả cho ỉhấy sự khác nhau
về lliời gian đáp ứng quang học và thời gian đáp ibìg điện- đây chính là thời gian
cần thiết (lểI)liản ứng oxy hoá khử xẩy ra trong linh kiện. Sự tồn tại nhiều loại hạt
tài trong linh kiện điện sắc cũng đóng vai tròỹị> quan trọng trong thời gian đáp ứng
quang và thời gian đáp ứng điện.
I. MỞ ĐẦU
bằng phương pháp tổng hợp điện hoá từ dung dịch bột vonfam trong H20 2 trên
đế Sn02 ở điện thế không đổi và chất điện ly được chế tạo bằng cách trộn branched
polyetyỉen imin (BPEI) và axít 2-acryỉamido 2-methylpropan sulfonic (AMPS) trong
' cồn. Độ pH của dung dịch này được thay đổi bằng cách thay đỏi tỷ lệ giữa BPEI và
AMPS trong dung dịch. Với 3.5 g AMPS + lg BPEI trong 40ml cồn, dung dịch thu
được có độ pH=3.
Polyme PAMPS được phủ lên trên các màng PANI^CSA/và WO3 thành lớp
mỏng. Hai lấm thuỷ tinh có các lớp S11O2/ PANI-CSA/ PAMPS v ĩ S11O2/ WOj/ PAMPS
dược ép chật, sao cho không còn bọt khí giữa hai lớp. Linh kiện này được sấy khô ở
nhiệt dộ 80 °c trong 10 phút. Dùng epoxy cố định hai tấm thuỷ tinh chứa các màng
PANI-CSA, W 03 và PAMPS trong 24 giờ để PAMPS được polyme hoá hoàn toàn [5].
b. Phép đo pliổ truyền qua quá độ và dòng điện quá độ theo (hòi gian.
Nguồn sáng
__T. ỉý toàn quốc lần thứ V- Hà nội, 1-3/3/2001
Hình ỉ. Sơ đổ hệ do đồng thời phổ truyền qua quá độ và đáp ứng dòng theo thời
gian cùa linh kiện điện sắc
Phổ truyền qua quá đô và đáp ứng dòng theo thời gian được thực hiện trên hệ đo
sơ đổ khối biểu diễn trên hình 1. Hệ đo gồm hai phần chính là hẹ phân tích quang
học nhiều kênh (Optical Multicanal Analysis - OMA) và hệ điện hoá AUTOLAB. Hộ
OMA gồm quang phổ kế và đầu thu là dãy 1024 phôtôđiốt. Trên hê này chúng ta có thể
ghi toàn bộ phổ trong vùng nhìn thấy tại một thời điểm. Thời gian ngắn nhất giữa hai
phép đo liên tiếp là 0.2s. Hệ OMA được ghép nối đổng bộ với hệ điện hoá AUTOLAB
dùng phân cực điện thế cho linh kiộn. Cả hai hệ cùng được ghép nối và điểu khiển bằng
máy tính. Trong cùng thời gian, hai phép đo về phổ truyền qua quá độ và dòng điện quá
độ theo thời gian của linh kiện điện sắc được thực hiện đổng thời.
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Hình 2 biểu diễn phổ truyền qua quá độ theo thời gian của linh kiện khi điện
thế phân cực chuyển từ - IV sang 1 V.
_______
*4Y, n g iiỊ vật lý toàn quốc lần thứ V- Hà nội, 1-3/3/2001
0 .0 ■ « ■ ' ■
.
0 20 40 60 80 10
Thời gian (s)
Hỉnh 4. Độ truyền qua quá độ ỉheo thời
gian tại 555 nm cùa linh kiện điện sắc
PANI/PAMPS/WOị khi điện thê phân cực
chuyển từ-] V đến Vb
0 20 40 60 80 100
Thời gian (s)
Hình 3. Đáp ứng dòng cùa linh kiện điện sắc
PAN//PAMPS/WO, khi điện thê phân cực
chuyển tử -1 đến Vh
3.0
2.5
2.0
Nếu gọi T là thời gian sống tức thời của hạt tải, nồng độ hạt tải sau khoảng Ihừi
gian t được tính bằng phương trình sau:
AC=AC(0)e‘,/T (4)
Khi chồng khít các đường thực nghiệm dòng điện quá độ theo thời gian (hình 3)
theo dạng hàm (4), ta nhận được 2 thời gian T khác nhau. Đối với trường hợp điện thế
phân cực chuyển từ - IV tới 1 V, linh kiện có hai thời gian đáp ứng điện Tị = 0.78 s và T2
= 9.02 s. Như vậy, khi có điện thế ngoài đặt vào sẽ có hai loại hạt tải (ion và điện tử)
tham gia quá trình
khuếch tán từ lớp điện ly sang lớp điện sắc và ngược lại. Tại lóp điên
sắc hạt tải này phản ứng với vật liệu làm thay đổi tính chất quang vủa vật liệu tạo nên
hiệu ứng điện sắc. Đó là hiện tượng điện sắc có hai loại hạt tải tham gia: một loại có
thời gian sống tức thời rất ngắn (cỡ «ls) và một loại có thời gian sống tức thời dài hơn.
Thời gian đáp ứng quang của linh kiện được xác định tương tự từ phổ truyền qua
11
\;i
kc 11 it \ \ a I > 1
1
c > ke lamaii Kõl (Ịiiá kliiío Síít cho lliiìy Iihiệl (ló (lè lol Iihiil
III
111
Ị' I lu- !,||I miiiifi
1 1 11)1 1
Ị! là giũ (í 2(){)"(\ Khi Iiliiọi (lô II ớ 200' ( ’ 111 im lí Inĩ!
iliiu I
1 111
I
1
III,11)1) r au lnu linh I h ẽ , m;niỊi c ó Cíìti I n k - I1
1
II yen (f I >hn \V( ), Mil
I III' (In II llllU'l III h(l ( ' III IIIL’ - l; I f Í.
I . |\| (MI; 111
\ .
11
Ill'll I Ilk'll
11
ill II u «
111,111
lam null II’I) Mill til
11.1111
I ‘I / ỉ I I |. I I in ill'll Iiiiy V
Ml
III II IMS' it,I Ih(IH Nil (Inti;; IIOII).' ( IH fiian lining, Xiiy (ItiMỊ! \v < ), 1,1 m m IIOIIJ.!
|\||||;| 111 (111Ì ’ \\ I I liiiiM I In- I.Ill li.nij! pliinmg |)li:i|i 1)01 hay 111 111 * I (nil lliii'l hi
( I, HI I ||,,|||! M I M I 'III! 11 (iw.iiils). \';it licit Itgnnn là 1)1)1 \V( )| (Id s;i( li <)').<)')' , (Ill,),
r p
1 1
, , n
11
M,|| liitm
.11 1
I III III i.wiA n r tioiiu JO I ill ui I )c lim y I ill 1
1
I III II
11
I
1
ÌỊ
-1
(Im II (1
,11
t u || IIIIIIDII Inti Im \ U i c .ìm l' I ^ ti l l 111 till! l u l l i n g chi ll i k i l l i n g ;i|) su. il 1 . 1 0 ' lu ll
J I , , f I . I ,1(1,1 n inli I.nil’ til'll!’ in.Ill)’ lie (liidi j'lU t(r ;i( Iiliii'l do Mill' nil,III ||()"( .
| ( , u ( [ ,M ) ( ■ \
,1
'I H I I < III I'll (l,l\ l 11,1 IIIIIMỊ! I Ill'll If! Mill ill 111)' (IllUl \ ; n (III ill Ill'll
I III, I |,| \ Ịpli.i si I 11 I III 1,1 \ .111 1.1 111, 111 fj 0 ,1 I nil. S. Ill ill I ( ,H 11 mill' 11 I Ill'll 11 (I
11I11, I ill. ''Ml I'll I Ill'll'.' IIHH limiMj! I,Ill'll)’ kill Lt'11 ||,H ' i'll' ( .|| 1111 < I III II1111 11
Xii l>f Ii.i \ |) SOI 1(1 INifiih'ii-,) vil phn kc tán X;i rainan I fi iooo (lo b m -'i VIII1) (limv
(lllllỊ! ill* l.llMn Sill I .III hill ( 11,1 1 .if lllilllji IlKMIJi \V( ),.
k c l (|ii;i \;i I liiio 111; 111
. i . l . N iiliit'n I lilt I liu m t i / III I A
I ’III > 11111 i'm I xa 11.1 X t nil lining mm tji Silii lang (lon g killing XII à I Ilk’ll ilinli M11 i c II x;i