TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
======

LÊ THỊ MÂY

CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU
TÍNH CHẤT QUANG CỦA VẬT LIỆU
BaMgAl10O17: Mg2+, Mn4+

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa phân tích

HÀ NỘI - 2018


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
======

LÊ THỊ MÂY

CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU
TÍNH CHẤT QUANG CỦA VẬT LIỆU
BaMgAl10O17: Mg2+, Mn4+

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa phân tích
Người hướng dẫn khoa học

ThS. NGUYỄN THỊ HUYỀN

5. Bố cục khóa luận ......................................................................................... 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN........................................................................... 5
1.1. Tổng quan về bột huỳnh quang .............................................................. 5
1.1.1. Hiện tượng phát quang ......................................................................... 5
1.1.2. Cơ chế phát quang của vật liệu. ........................................................... 6
1.1.3. Các đặc trưng của bột huỳnh quang ................................................... 9
1.2. Các loại bột huỳnh quang ...................................................................... 11
1.2.1. Bột huỳnh quang truyền thống .......................................................... 11
1.2.2. Bột huỳnh quang ba phổ .................................................................... 12
1.3. Đặc điểm cấu trúc của vật liệu BaMgAl10O17: Mg2+, Mn4+ ................ 13
1.3.1. Giới thiệu về vật liệu BaMgAl10O17: Mg2+, Mn4+.............................. 13
1.3.2. Sơ đồ Tanabe- Sugano ........................................................................ 15
1.3.3. Đặc điểm cấu trúc của vật liệu BaMgAl10O17: Mg2+, Mn4+ ............. 17
1.4. Các phương pháp tổng hợp vật liệu huỳnh quang.............................. 18
1.4.1. Phương pháp gốm cổ truyền .............................................................. 18
1.4.2. Phương pháp đồng kết tủa ................................................................. 19
1.4.3. Phương pháp khuếch tán nhiệt .......................................................... 20
1.4.4. Phương pháp nghiền ........................................................................... 20
1.4.5. Phương pháp sol-gel ............................................................................ 21
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .. 23
2.1. Thực nghiệm ........................................................................................... 23


2.1.1. Hóa chất, thiết bị. ................................................................................ 23
2.1.2. Cách tiến hành. .................................................................................... 24
2.2. Các phương pháp nghiên cứu. .............................................................. 27
2.2.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X ( XRD) ................................................. 27
2.2.2. Phương pháp chụp ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) ........................ 28
2.2.3. Phương pháp chụp ảnh hiển vi điện tử quét (FESEM) ................... 29
2.2.4. Phương pháp đo phổ huỳnh quang, phổ kích thích huỳnh quang

FESEM

: Hiển vi điện tử phát xạ trường (Field emission scanning
electronmicroscopy)

LED

: Đi-ốt phát quang (Light emitting diode)

Phosphor

: Vật liệu huỳnh quang (Photophor)

PL

: Quang phát quang (Photoluminescence)

SEM

: Kính hiển vi điện tử quét (Scanning electron microscopy)

UV

: Tử ngoại ( Ultraviolet)

XRD

: Giản đồ nhiễu xạ tia X (X- ray Diffraction)

2. Các ký hiệu

thấy ion Mn4+ định chỗ tạitâm bát diện . (c) RT PL (λex= 460 nm) and PLE
(λem= 630 nm) quang phổ của K2SiF6:Mn4+, (d) Phổ PL có độ phân giải cao
(3-30 K) của K2SiF6: Mn4+ .............................................................................. 14
Hình 1.5. Giản đồ Tanabe – Sugano cho cấu hìnhd5...................................... 16
Hình 1.6. Tinh thể BMA có kiểu cấu trúc hexanogal- β alumina. .................. 18
Hình 2.1. Máy nghiền bi hành tinh năng lượng cao PM 400, RESTCH, USA.
......................................................................................................................... 24
Hình 2.2. Quy trình chế tạo vật liệu BMA: Mg2+, Mn4+ bằng phương pháp
sol- gel ............................................................................................................. 25
Hình 2.3. Quy trình chế tạo vật liệu BMA: Mg2+, Mn4+ bằng phương pháp
nghiền hành tinh năng lượng cao ................................................................... 26
Hình 2.4. Máy đo giản đồ nhiễu xạ tia X (X-ray D8 ), Trường Đại học Cần Thơ . 28
Hình ảnh 2.5. Thiết bị chụp ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) .......................... 29
Hình 2.6. Thiết bị FESEM-JEOL/JSM-7600F tích hợp đo FESEM và EDS tại
Viện Tiên tiến Khoa học và Công nghệ (AIST)- Đại học Bách khoa Hà Nội . 30
Hình 2.7. Hệ đo hệ đo phổ huỳnh quang, kích thích huỳnh quang (NanoLog
spectrofluorometer, HORIBA Jobin Yvon) ..................................................... 31
Hình 2.8. Thiết bị đo phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX) ............................ 32
Hình 3.1: Thẻ chuẩn số 84-0818 ..................................................................... 33


Hình 3.2. Giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) của bột huỳnh quang BMA:Mn4+ chế
tạo bằng phương pháp sol-gel theo các nhiệt độ ủ khác nhau với thời gian 2
giờ trong môi trường không khí: (a) 900 0C, (b) 1000 0C, (c) 1100 oC và (d)
1200 0C ............................................................................................................ 33
Hình 3.3 (a)Ảnh FESEM nhận được của mẫu BMA :0,04(Mg2+ ; Mn4+) chế
tạo bằng phương pháp sol-gel và ủ tại 1000 oC với thời gian 2 giờ trong môi
trường không khí, (b) BMA :0,04(Mg2+ ; Mn4+) ủ tại 1200 oC với thời gian 2
giờ trong môi trường không khí ...................................................................... 34
......................................................................................................................... 35

phủ lên các chip LED, dòng 5mA ................................................................... 44
Hình 3.12. Phổ huỳnh quang kích thích ở bước sóng 460 nm của mẫu
BaMgAl10O17:(x%Mg2+ ;x%Mn4+ ) sau khi nghiền bi hành tinh năng lượng
cao 5 giờ kết hợp với ủ nhiệt 10 giờ tại 1200 oC trong môi trường không khí
(a) và đường biểu diễn cường độ đỉnh phát xạ 660 nm theo nồng độ
(x%Mg2+ ;x%Mn4+) pha tạp (b) ...................................................................... 45


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Cơ học lượng tử xuất hiện cách đây 100 năm đã thay đổi sự hiểu biết về
vật lý của thế giới vi mô. Trong lĩnh vực phát quang, cho biết những bước
nhảy lượng tử trong năng lượng, sự di chuyển của điện tử và sự hiện hữu của
quang tử (hạt ánh sáng, photon). Kết quả, người ta có thể tạo ra ánh sáng mà
không cần phải đốt cháy một vật liệu hay làm nóng vật đó lên. Sự phát huỳnh
quang của đèn nê-ông bằng hơi thủy ngân cho muôn màu sắc rực rỡ ở những
chốn phồn hoa đô hội về đêm, là cuộc cách mạng "ánh sáng" lần thứ hai nhờ
vào cơ học lượng tử. Màn hình tivi dùng cực cathode được phát triển dựa vào
những nguyên tắc của sự phát huỳnh quang. Sự phát quang còn phát triền hơn
nữa như: màn hình mỏng tinh thể lỏng (liquid crystal) dùng cho máy vi tính
và tivi đang thay thế cho màn hình cổ điển dùng cực cathode to lớn, nặng nề,
tiêu hao nhiều năng lượng.
Chính những nhu cầu của con người muốn những vật liệu phát quang
tiêu thụ ít điện năng, hiệu suất phát quang cao, tuổi thọ dài và chúng không
chứa thủy ngân hay những chất gây nguy hiểm đến sức khỏe là một nguyên
nhân thúc đẩy tạo điốt phát quang (LED). LED ngày càng phát trong xã hội
ngày nay. Thể hiện thực tế là Bộ Năng lượng Mỹ đã trông đợi sẽ loại bỏ bóng
đèn dây tóc trong vòng 4 năm và đèn huỳnh quang compact trong vòng 10
năm tới [3]. Điều đó làm cho đèn LED chiếm lĩnh thị trường ngày nay. Hiện
tại ở Việt Nam có công ty sản xuất về lĩnh vực chiếu sáng- Công ty cổ phần

thập niên qua nhằm tạo ra nguồn sáng có hiệu suất và chất lượng tốt hơn[1].
Ngoài ra, nó còn có quang thông lớn và chỉ số hoàn màu cao được ứng dụng
nhiều trong việc chế tạo các loại bóng đèn huỳnh quang tiết kiệm năng lượng
và chế tạo các điốt phát quang để sử dụng trong sinh hoạt mà còn nhằm tạo ra
các thiết bị chiếu sáng chuyên dụng trong nông nghiệp, cây trồng (như: LED
phát ra ánh sáng ở hai bước sóng đỏ 650nm và LED xanh có bước sóng
450nm tạo điều kiện thuận lợi cho hoa cúc phát triển hoặc phổ hấp thụ diệp
lục của cây thanh long chủ yếu ở hai vùng ánh sáng đỏ (600-700nm) và

2


xanh (400-500nm) giúp kích thích sự phát triển) và chăn nuôi, đánh bắt hải
sản... Ngoài ra, vật liệu cũng phải bền và có độ ổn định cao dưới các tác
nhân kích thích.
Bột huỳnh quang phát xạ đỏ đóng vai trò rất quan trọng trong việc chế
tạo các điốt phát quang ánh sáng trắng có chỉ số hoàn màu (CRI) cao. Các loại
bột huỳnh quang thương mại phát xạ đỏ hiện nay chủ yếu dựa trên vật liệu
pha tạp các ion đất hiếm như: Eu2+, Eu3+...[9,14]. Tuy nhiên, vật liệu huỳnh
quang chứa đất hiếm luôn có giá thành cao và gây ô nhiễm môi trường sau
thời gian sử dụng. Khi đã chủ động được nguyên liệu mới chủ động được
công nghệ chế tạo và hạ được giá thành của sản phẩm. Vì vậy, xu hướng
nghiên cứu bột huỳnh quang phát xạ đỏ có đặc tính tốt và không chứa đất
hiếm đang thu hút sự quan tâm mạnh mẽ của các nhà khoa học[14-6].
Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi đã chọn đề tài cho khóa luận
tốt nghiệp này là: “Chế tạo và nghiên cứu tính chất quang của vật liệu
BaMgAl10O17: Mg2+, Mn4+”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu chế tạobột huỳnh quang BaMgAl10O17: Mg2+, Mn4+ phát
ánh sáng màu đỏ bằng phương pháp sol- gel và phương pháp nghiền bi năng

Các kết quả nghiên cứu của khóa luận, được tổng hợp, phân tích và viết
thành các chương với nội dung và bố cục cụ thể như sau:
Chương 1: Trình bày tổng quan lý thuyết về tính chất quang của bột
huỳnh quang.
Chương 2: Thực nghiệm và phương pháp nghiên cứu.
Chương 3: Kết quả và thảo luận.

4


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về bột huỳnh quang
1.1.1. Hiện tượng phát quang
Khái niệm
Hiện tượng phát quang là hiện tượng khi cung cấp năng lượng cho vật
chất (ngoại trừ bức xạ nhiệt), một phần năng lượng ấy có thể được vật chất
hấp thụ và tái phát xạ. Bức xạ này đặc trưng cho vật chất mà không phải là
của nguồn cung cấp.
Các phân tử, nguyên tử hấp thụ ánh sáng nằm trong vùng nhìn thấy
hoặc vùng tử ngoại thì khi hấp thụ năng lượng các mức điện tử chuyển từ mức
năng lượng cơ bản lên các trạng thái năng lượng khác cao hơn. Từ trạng thái
kích thích, điện tử trong nguyên tử, phân tử có thể trở về trạng thái cơ bản
bằng các con đường khác nhau: hồi phục không bức xạ hoặc hồi phục bức xạ.
Dựa vào thời gian bức xạ kéo dài sau khi ngừng kích thích ở nhiệt độ
phòng, hiện tượng phát quang được phân thành hai loại: huỳnh quang và lân
quang. Huỳnh quang là quá trình bức xạ photon xảy ra trong và ngay sau khi
ngừng kích thích và suy giảm trong khoảng thời gian < 10-8 s. Lân quang là
quá trình phát bức xạ photon xảy ra và kéo dài sau khi ngừng kích thích ở
nhiệt độ phòng. Trong đó, vật liệu được gọi là có tính chất lân quang ngắn
nếu 10-8 s
1.1.2. Cơ chế phát quang của vật liệu.
Cơ chế phát quang của vật liệu phụ thuộc vào cấu hình điện tử của các
tâm phát xạ. Cấu tạo chính của vật liệu huỳnh quang bao gồm hai phần: một
mạng chủ và một tâm huỳnh quang thường được gọi là tâm kích hoạt
(activator).
Chất nền (mạng chủ) là những chất có vùng cấm rộng, được cấu tạo
từ các ion có cấu hình điện tử lấp đầy nên thường không hấp thụ ánh sáng
nhìn thấy.

6


Chất pha tạp (tâm kích hoạt) là những nguyên tử hay ion có cấu hình
điện tử với một số lớp chỉ lấp đầy một phần (các ion đất hiếm có lớp f chưa bị
lấp đầy hoặc ion kim loại chuyển tiếp có lớp d chưa lấp đầy), trong đó có
những mức năng lượng cách nhau bởi những khe không lớn lắm tương ứng
với năng lượng ánh sáng nhìn thấy, hay nói cách khác chúng nhạy quang học.
Các photon bị vật liệu hấp thụ, khi vật liệu bị kích thích bằng bức xạ
điện từ. Sự hấp thụ này có thể xảy ra tại chính tâm kích hoạt hoặc tại chất nền.
Trường hợp thứ nhất: Khi tâm kích hoạt hấp thụ photon, nó sẽ chuyển
từ trạng thái cơ bản lên trạng thái kích thích, quá trình quay trở về sẽ bức xạ
ánh sáng.
Trường hợp thứ hai: Chất nền sẽ hấp thụ photon, làm các điện tử ở
vùng hóa trị sẽ nhảy lên vùng cấm là sinh ra một lỗ trống ở vùng hóa trị. Từ
đó, có sự tái hợp giữa điện tử ở vùng dẫn và lỗ trống ở vùng hóa trị thường
không xảy ra mà điện tử và lỗ trống sẽ bị bẫy ở các bẫy, làm cho sự tái hợp
này sẽ không bức xạ ánh sáng.

Hình 1.1. Giản đồ Jablonski mô tả sự hấp thụ ánh sáng và sự phát quang.
Trong tinh thể các trạng thái điện tử của phân tử là các tổ hợp phức tạp

- Tính cộng hóa trị: Thông thường, tính cộng hóa trị tăng, sự chênh
lệch độ âm điện giữa các ion thấp do vậy quá trình chuyển đổi điện tích giữa
các ion này sẽ dịch chuyển về vùng có năng lượng thấp hơn. Nguyên nhân là
do khi tính cộng hóa trị tăng, tương tác giữa các electron giảm làm mở rộng
đám mây electron.

8


- Trường tinh thể: mạng nền khác nhau thì trường tinh thể khác nhau
do vậy sự tách mức năng lượng sẽ khác nhau.
1.1.3. Các đặc trưng của bột huỳnh quang
Chúng tôi nghiên cứu chế tạo vật liệu huỳnh quang là vật liệu ở dạng
bột, khi bị kích thích có khả năng phát ánh sáng trong vùng quang phổ mà
mắt người cảm nhận được. Các đặc trưng của bột huỳnh quang:
1.1.3.1. Hiệu suất phát xạ huỳnh quang
Hiệu suất phát quang được định nghĩa như là kết quả của độ hấp thụ
của bức xạ kích thích và hiệu suất lượng tử - là tỷ số giữa số photon phát xạ
trên số photon hấp thụ. Giá trị hiệu suất lượng tử của các bột huỳnh quang
được dùng cho đèn huỳnh quang có thể được tính từ hiệu suất đèn. Thông
thường đèn huỳnh quang từ 0.55 – 0.95, phổ biến là 0.7.
1.1.3.2. Hấp phụ bức xạ kích thích
Bột huỳnh quang cho đèn huỳnh quang được kích thích chủ yếu bởi
bước sóng 254 nm của bức xạ hơi thủy ngân (Hg). Do đó, bột huỳnh quang
phải hấp thụ mạnh bức xạ này và chuyển nó thành phát xạ trong vùng nhìn
thấy. Để hấp thụ đầy đủ năng lượng này, các bột huỳnh quang phải có vùng
kích thích mở rộng thành một vùng có bước sóng dài hơn lên đến 380 nm.
1.1.3.3. Độ ổn định màu
Hai bức xạ kích thích chính trong các đèn hơi thủy ngân áp suất thấp
chỉ chiếm 12% tổng năng lượng bức xạ, nên ngoài việc kích thích các bột

thời gian sử dụng dài...
1.1.3.6. Độ đồng đều về hình dạng và kích thước hạt
Khi sự phát quang diễn ra các tia bức xạ sẽ bị tán xạ, khúc xạ và tương
tác với các hạt vật liệu. Quá trình này sẽ làm mất đi một phần năng lượng bức
xạ do tán xạ và hấp thụ của bản thân khối vật liệu. Do vậy, sự phân bố về hình
dạng cũng như kích thước của các hạt cũng có ảnh hưởng lớn tới hiệu suất
phát quang.

10


1.2. Các loại bột huỳnh quang
1.2.1. Bột huỳnh quang truyền thống
Bột huỳnh quang truyền thống là dựa trên nguyên liệu calcium
halophosphate. Nó được hoạt hóa với các ion Sb3+, Mn2+ ( được Mckeag và
công sự công bố năm 1942). Bột huỳnh quang calcium halophosphate đáp
ứng được sự kích thích của bức xạ 254 nm của thủy ngân và bền trong không
gian phóng điện của môi trường trơ[2]. Từ đó loại bột huỳnh quang này được
sử dụng rộng rãi trong bóng đèn huỳnh quang công nghiệp.
Halophosphate có thành phần Ca5(PO4)3X (X= F, Cl). Trong đó Canxi
ở vị trí 2 liên kết với halogen. Trường hợp halogen đó là Flo thì nguyên tử
Canxi liên kết với nó sẽ cùng nằm trên một mặt phẳng tinh thể. Tuy nhiên khi
halogen là Clo thì Canxi ở vị trí 1 và Clo không nằm trên cùng một mặt tinh thể.
Bột huỳnh quang halophosphate hoạt hóa bới Sb3+ và Mn2+ hấp thụ bức
xạ tử ngoại hơi thủy ngân trong đèn huỳnh quang và từ đó phát ra ánh áng trắng.

Hình 1.2. Phổ phát huỳnh quang của calcium halophosphate A: ion Sb3+, B:
ion Mn2+, C: Halophosphate phát ánh sáng trắng[8]
Qúa trình hình thành ánh sáng trắng được hiểu là ion Sb3+ hấp thụ bức
xạ thủy ngân ở 254 nm và phát ra ánh sáng xanh dương. Một phần năng lượng

hiệu ứng Stack. Khi các ion đất hiếm ở trong trường tinh thể, sẽ xuất hiện
hiện tượng tách mức năng lượng. Nguyên nhân của sự tách năng lượng. Thứ
nhất, do lực nguyên tử: các nguyên tử ở gần nhau sẽ có tương tác với nhau và
dẫn đến tách mức. Khi pha các nguyên tố đất hiếm vào một mạng nền nào đó,
có sự tương tác của trường vật liệu nền với các ion đất hiếm, làm cho hàm sóng
của các ion này bị nhiễu loạn và cũng gây ra sự tách mức do trường vật liệu nền,
đó là nguyên nhân thứ hai. Và cuối cùng, là do tương tác spin: lớp vỏ 4f của ion
đất hiếm chưa điền đầy nên đã dẫn tới sự hình thành điện tử khác nhau với các
mức năng lượng khác nhau do tương tác spin- spin và spin- quỹ đạo.
Các vật liệu phủ huỳnh quang như: (La,Gd)PO4: Ce3+, Tb3+ phát quang
ánh sáng xanh lục, BaMgAl10O17: Eu3+ phát quang ánh sáng xanh dương,
(YGd)BO3: Eu3+ phát quang ánh sáng đỏ... Tuy nhiên những bột huỳnh quang
có chứa ion đất hiếm luôn tạo ra những vật liệu có giá thành cao và gây ô
nhiễm môi trường sau thời gian dài sử dụng. Vậy nên, hiện nay hướng nghiên
cứu của các nhà khoa học là các ion kim loại chuyển tiếp có lớp d chưa đầy.
1.3. Đặc điểm cấu trúc của vật liệu BaMgAl10O17: Mg2+, Mn4+
1.3.1. Giới thiệu về vật liệu BaMgAl10O17: Mg2+, Mn4+
Vật liệu BMA được chế tạo theo nhiều phương pháp khác nhau và
được các nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu nhiều. BMA có cấu trúc và
tính chất quang học tốt thích hợp sử dụng trong các thiết bị quang học mới.
Vật liệu phát quang BMA: Mn4+ là thành phần chính trong các ứng dụng
thương mại như: đèn huỳnh quang 3 màu, đèn compact hay đèn LED và các
thiết bị hiển thị,... vì có hiệu suất lượng tử lớn và độ sắc nét cao và tiết kiệm
năng lượng. Vật liệu BMA: Mn4+ phát ra bức xạ màu đỏ (red) có bước sóng
khoảng 680 nm.

13


Mn4+ là kim loại chuyển tiếp và là chất hoạt hóa thích hợp của màu đỏ,


chuyển mức năng lượng 4A2⟶4T2 (~470 nm) [14-7]. Trong vị trí bát diện lý
tưởng, sự phụ thuộc của mức năng lượng Mn4+ lên cường độ trường tinh thể
(CF) có thể được minh họa rõ ràng bởi Tanabe - Sugano( hình 1.4b).
Từ đó ta thấy được các tính năng độc đáo của Mangan trong quang học
đáp ứng yêu cầu của một lân quang đỏ lý tưởng. Hơn nữa, Mangan còn có giá
rẻ và dễ dàng thu được lợi để giảm chi phí của phosphors đỏ.
1.3.2. Sơ đồ Tanabe- Sugano
Lớp d chưa được lấp đầy của các ion chuyển tiếp có cấu hình điện tử là
dn (0 < n < 10). Tanabe và Sugano đã tính toán và xây dựng giản đồ TanabeSugano. Thông qua giản đồ, các yếu tố ảnh hưởng lên cấu hình điện tử của
các nhóm từ d2 đến d8 trong trường tinh thể được xác định[4].
Các mức năng lượng của ion tự do nằm ở bên trái, các mức năng lượng
của chúng trong trường tinh thể nằm bên phải. Năng lượng E và năng lượng
trường tinh thể Dq được vẽ tương đối so với B (thông số lực đẩy tĩnh điện
giữa các điện tử). Cấu hình d3 và d5 là các cấu hình có mức kích thích nằm
trong vùng quang phổ nhìn thấy được chứng minh ở sơ đồ Tanabe - Sugano.
Cấu hình d3, hai mức năng lượng 2Eg và 4T2 nằm trên hoặc dưới phụ
thuộc và giá trị Dq/B (hình 1.4b). Với cấu hình d5, 4T1 là mức kích thích thấp
nhất nằm trong vùng nhìn thấy (hình 1.5). Ion Mn4+ trong cấu hình điện tử
này có Dq cao nhất trong số ion kim loại chuyển tiếp.
Giá trị Dq cho ion kim loại theo thứ tự là:

15


Mn2+< Ni2+< Co2+ < Fe2+< V2+< Fe3+ < Cr3+< V3+ < Co3+< Mn4+
Đối với một ion kim loại, Dq phụ thuộc vào trường ligrand, và được
tính bởi công thức (1.1)
Dq = (