Các tính chất quang học của ion europium trong thủy tinh xB2O3.(80-x) TeO2.10ZnO. 10Na2O

Bài viết Các tính chất quang học của ion europium trong thủy tinh xB2O3.(80-x) TeO2.10ZnO. 10Na2O báo cáo các kết quả khảo sát tính chất quang học thuỷ tinh xB2O3.(80-x) TeO2.10ZnO.10Na2O pha tạp 1Eu2O3. Từ phổ phát quang và sử dụng lý thuyết Judd- Ofelt (J-O) để tính toán các thông số Ωλ(λ=2, 4, 6), các thông số này cho các thông tin về tính đối xứng và cấu trúc xung quanh các ion đất hiếm (RE), độ đồng hóa trị trong tương tác giữa các ion RE và các ion oxygen, độ ổn định của vật liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Các tính chất quang học của ion europium trong thủy tinh xB2O3.(80-x) TeO2.10ZnO. 10Na2OISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(84).2014, QUYỂN 1 101 CÁC TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA ION EUROPIUM TRONG THỦY TINH xB2O3.(80-x) TeO2.10ZnO. 10Na2OOPTICAL PROPERTIES OF ION EUROPIUM IN THE XB2O3.(80-X) TEO2.10ZnO. 10Na2O GLASSES Trần Thị Hồng Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng; Emal: hongk22@gmail.comTóm tắt - Các mẫu thủy tinh BTZN: xB2O3.(80-x) TeO2.10ZnO. Abstract - Eu3+ doped glasses with various composition10Na2O (với x =30, 40, 50, 60) pha tạp Eu3+ được chế tạo bằng xB2O3.(80-x)TeO2.10ZnO.10Na2O (x =30, 40, 50, 60) (BTZN)phương pháp nóng chảy trong môi trường không khí. Phổ phát were produced by the melting method in air. Thequang và phổ kích thích của Eu3+ trong các mẫu thủy tinh đã được photoluminescence spectra (PL) and excitation luminescencekhảo sát. Sử dụng phổ phát quang để tính toán các thông số Ω2, (PLE) of Eu3+ ions in these samples were observed. The obtainedΩ4, Ω6 bằng lý thuyết Judd-Ofelt. Các thông số Ω2, Ω4, Ω6 này results have been used for calculating Ω2, Ω4, Ω6 parameters bycho phép xác định được các tính chất của ion Eu3+ trong các mẫu using Judd-Ofelt theory. These Ω2, Ω4, Ω6 parameters allow tothủy tinh như: xác suất chuyển dời, tỷ số phân nhánh, thời gian derive radiative properties of Eu3+ ions in glasses material such assống của trạng thái kích thích và tỷ số cường độ huỳnh quang của transition probabilities, branching ratios, radiative life times andcác chuyển dời 5D0→ 7FJ (j = 2, 4, 6). Mặt khác, từ các thông số peak stimulated emission cross-section for the 5D0→ 7FJ (J= 2, 4,này cho các thông tin về tính đối xứng, cấu trúc trường tinh thể, độ 6) transition. On the other hand, these parameters give theđồng hóa trị giữa Eu-O và độ bền vững của vật liêu. information about symmetry and local structure around Eu3+ ions and Eu-O covalence, rigidity of materials.Từ khóa - thủy tinh Tellurite; nguyên tố đất hiếm; ion Eu; tính chất Key words - Tellurite glass; Rare earth; Ion europium; Opticalquang học; truyền năng lượng. properies; Energy transfer. rồi hạ nhiệt độ xuống 1150oC và giữ ở nhiệt độ này trong1. Đặt vấn đề 15 phút, sau đó hạ từ từ xuống nhiệt độ phòng. Tất cả các Hiện nay, một trong những lĩnh vực nghiên cứu được mẫu đều trong suốt, sau đó được mài và đánh bóng các mẫuquan tâm nhất là phát triển các linh kiện quang học dùng trước khi tiến hành các phép đo quang học.trong viễn thông, sợi quang, laser rắn, hiển thị 3D… dựatrên các vật liệu pha tạp đất hiếm. Để như vậy, đầu tiên 3. Kết quả nghiên cứu và khảo sátngười ta chú ý tìm các vật liệu có năng lượng phonon nhỏ 3.1. Các đặc tính về cấu trúcđể giảm quá trình phát xạ nhiệt đa phonon và nâng cao tiết Tất cả các mẫu đều được tiến hành kiểm tra cấu trúcdiện quang của các ion đất hiếm [1]. bằng nhiễu xạ tia X trên máy nhiễu xạ XRD-D5000 Trước đây, vật liệu chaleogenide có năng lượng thấp SIEMENS tại Viện Khoa học Vật liệu - Viện Hàn lâm(300cm-1), nhưng vật liệu này không có sự ổn định cơ, nhiệt Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Kết quả nhiễu xạ đượcvà hoá. Trong khi đó, thuỷ tinh silica lại có sự ổn định cơ, trình bày trên Hình 1a-d. Từ giản đồ nhiễu xạ cho thấy tấtnhiệt và hoá nhưng năng lượng khá lớn (1100cm-1). Vì vậy cả các mẫu đều có cấu trúc vô định hình.cần phải tìm một loại vật liệu có năng lượng phonon thấpmà độ bền hoá, bền cơ học cao... thì thuỷ tinh Tellurite(650-750cm-1) (thủy tinh BTZN) đại diện cho sự kết hợpnày [1]. Trong bài báo này, chúng tôi báo cáo các kết quả khảosát tính chất quang học thuỷ tinh xB2O3.(80-x)TeO2.10ZnO.10Na2O pha tạp 1Eu2O3. Từ phổ phát quangvà sử dụng lý thuyết Judd- Ofelt (J-O) để tính toán cácthông số Ωλ(λ=2, 4, 6), các thông số này cho các thông tinvề tính đối xứng và cấu trúc xung quanh các ion đất hiếm(RE), độ đồng hóa trị trong tương tác giữa các ion RE vàcác ion oxygen, độ ổn định của vật liệu.2. Thực nghiệm Hình 1. Giản đồ nhiễu xạ tia X của các mẫu thuỷ tinh: B ...