Tuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 2008 347
KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA ION MN
2+

LÊN

PHỔ
PHÁT QUANG CỦA VẬT LIỆU CAAL
2
O
4
STUDING THE EFFECTS OF ION MN
2+
ON LUMINESCENT SPECTRAL OF
MATERIAL CAAL
2
O
4

GVHD: Th.S LÊ VĂN THANH SƠN
1
SVTH: ĐINH THANH KHẨN
2
1-Lớp 04VL, Trường Đại học sư phạm Đà Nẵng .
2. Khoa vật lý, Trường Đại học sư phạm- Đại học Đà Nẵng.

TÓM TẮT
Trong bài báo này, tác giả đưa ra một số kết quả đo phổ phát quang của vật liệu CaAl

gây ra phát xạ kích thích đồng pha. Màn hình tia âm cực, màn hình ghi nhận các dòng hạt năng
lượng cao (electron, tia X, neutron, ...) cũng có thể chứa các chất lân quang.
Những nghiên cứu và phát triển của hiện tượng lân quang dài đã có cách đây trăm năm và
con người đã tìm ra nhiều vật liệu lân quang cho thời gian phát quang dài. Chất lân quang dài
đầu tiên được phát hiện là ZnS:Cu
+
. Khoảng những năm 70 của thế kỷ 20, các sunfua kiềm thổ
đã được sử dụng làm vật liệu nền của chất lân quang dài. Ví dụ: CaS:Bi
3+
, CaS:Eu
2+
,
CaS:Ce
3+
…Năm 1996, Matsuzawa đã tìm ra một loại chất phát quang mới là SrAl
2
O
4
:Eu
2+
,
Dy
3+
. Sau đó không lâu người ta đã chế tạo được CaAl
2
O
4
:Eu
2+
, Nd

quang, đặc biệt là hiện tượng lân quang dài. Với các lý do trên cùng với các điều kiện hiện có,
tôi chọn đề tài: “Khảo sát ảnh hưởng của ion Mn
2+
lên phổ phát quang của vật liệu
CaAl
2
O
4
”.
2. THỰC NGHIỆM
2.1. Thí nghiệm
2.1.1. Chế tạo mẫu
Các mẫu vật liệu được chế tạo bằng phương pháp phản ứng pha rắn, theo phương trình
phản ứng sau:


242323
COOCaAlOAlCaCO

Tuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 2008 348
Khối lượng của các chất
323
, OAlCaCO
được lấy theo tỷ lệ thích hợp, pha tạp
thêm
2
Mn

Lin (Cps)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
2-Theta - Scale
10 20 30 40 50 60 70

Sau khi tiến hành đo phổ nhiễu xạ tia X, tác giả nhận thấy với các nhóm mẫu vật liệu
được nung ở nhiệt độ 1275
0
C thì thành phần chủ yếu là CaAl


349

500 550 600 650 700
0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
7000000
nong do: 0,2
Intensity (a.u)
Wavelength (nm)

500 550 600 650 700
0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
7000000
nong do: 0,5
Intensity (a.u)

O
4
:0,2%Mn
2+ Hình B.2.2.1.3. Phổ phát quang của CaAl
2
O
4
:0,5%Mn
2+Tuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 2008 350 500 550 600 650 700
0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
7000000
nong do: 1.0

6500000
7000000
7500000
cuong do (a.u)
nong do (%)
Hình B.2.2.1.6 Phổ phát quang của CaAl
2
O
4
:Mn
2+
khi thay đổi nồng độ
MN
2+

0,2% Mn
2+ 0,2% Mn
2+

0,5% Mn
2+

1,0% Mn
2+

nm, có dạng phổ và cường độ không đổi khi thay đổi nồng độ ion Mn
2+
. Điều này chứng tỏ đó
không phải là bước chuyển của Mn
2+
, đó có thể là sự phát quang của tạp chất lạ hoặc của một
khuyết tật nào đó trong mạng tinh thể. Đỉnh 550 nm là bước chuyển của ion Mn
2+
trong trường
tinh thể của vật liệu nền CaAl
2
O
4
.
2. Dựa vào đồ thị (hình B.2.2.1.7), ta thấy: Khi tăng nồng độ Mn
2+
từ 0,2  0,7% thì
cường độ phát quang cũng tăng. Tuy nhiên, nếu tiếp tục tăng nồng độ Mn
2+
thì cường độ phát
quang bắt đầu giảm. Vậy với vật liệu CaAl
2
O
4

pha tạp Mn
2+
, để có sự phát quang với cường
độ lớn nhất thì pha tạp Mn
2+

hiếm: Ce, Dy, Eu, Tm...

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Lý Hòa (1975), Cấu trúc phổ phân tử, Nxb Đại học – Trung học Chuyên nghiệp.
[2] Đinh Văn Hoàng (1974), Cấu trúc phổ nguyên tử, Nxb Đại học - Trung học Chuyên
nghiệp.
[3] Vũ Xuân Quang (1999), Quang phổ của các tâm điện tử trong vật rắn, Viện khoa học vật
liệu.
[4] Nguyễn Mạnh Sơn, Lên Văn Tuất (2007), “Các nghiên cứu phát quang của vật liệu
laluminate pha tạp nguyên tố đất hiếm”, Đại học Huế.
[5] Phan Văn Thích, Hiện tượng huỳnh quang và kỹ thuật phân tích huỳnh quang, Đại học
tổng hợp Hà Nội.
[6] “Long persistent phosphor”(2006), Journal of Luminescence