Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của các hạt nano ZnS pha tạp Mn

Ngoài phần mở đầu, luận văn gồm 3 chương: Chương 1 - Tổng quan về cấu trúc tinh thể, vùng năng lượng của vật liệu nano ZnS:Mn, Chương 2 - Tổng quan về phổ hấp thụ hồng ngoại của vật liệu nano ZnS pha tạp Mn không bọc phủ và bọc phủ polymer, Chương 3 - Kết quả thực nghiệm và thảo luận.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu phổ hấp thụ hồng ngoại của các hạt nano ZnS pha tạp Mn LỜINÓIĐẦU Hiệnnay,côngnghệ nanođượcđầutư pháttriểnmạnhmẽ vớinhững ứngdụngtrongmọilĩnhvựccủađờisống.Chẳnghạn,ngườitađãchế tạora cácchipnanomáytínhcóđộtíchhợprấtcaovàtriểnvọngchophépdunglượngbộnhớmáytínhtănglênrấtlớn;cácốngnanocacboncựckỳvữngchắc,cóđộbềncơ họcgấp10lầnthépvàđặcbiệtcótínhbềnnhiệtrấtcao;nhữngloại pinmớicókhả năngquanghợpnhântạosẽ giúpconngườisảnxuấtnănglượngsạch….Ngoàiracôngnghệ nanocònnhiều ứngdụngquantrọngtrongnhiềungànhnghềkhácnhưytế,anninhquốcphòng,thựcphẩm… ZnS,ZnS:Mnlàmộttrongnhữngvậtliệunanobándẫncóđộrộngvùngcấmlớn(Eg=3,68eVở300K),chuyểnmứcthẳng,cóđộbềnnhiệtcaođượcứngdụngrộngrãitrongcácdụngcụquangđiệntử[2,3]. Để làmtăngkhả năng ứngdụngcủacácvậtliệunanonóichungvàcủaZnS,ZnS:Mnnóiriêngngườitathườngbọcphủchúngbằngcácchấthoạthóabề mặtnhư polymer : polyvinylalcohol(PVA), polyvinylpyrrolidone(PVP)...KhicáchạtnanoZnS:Mnđượcbọcphủpolymerthìkíchthướccủachúnggiảm,điềunàydẫnđếndịchbờhấpthụcủaZnSvềphiábướcsóngngắn(dịchchuyển xanh),dịchđámphátquangMn2+vềphíabướcsóngdài(dịchchuyểnđỏ),cườngđộ phátquangmạnhvàthờigianphátquangngắn[ 3,4].Khiđó,khả năng ứngdụngcủavậtliệunanoZnS,ZnS:Mntrongcácdụngcụquangđiệntử sẽ tănglên. Đểkiểmtracáchạtnanocóđượcbọcphủcácchấthoạthóabềmặthay khôngtacóthểkhảosátphổ nhiệtvisai,phổ hấpthụhồngngoạiFTIR.Đólàlýdochúngtôichọnđề tài : “Nghiêncứu phổ hấpthụ hồngngoạicủacáchạtnanoZnSphatạpMn”. Ngoàiphầnmởđầu,luậnvăngồm3chương:Chương1.Tổngquanvềcấutrúctinhthể,vùngnănglượngcủavậtliệunano ZnS:Mn. 1BộmônQuangLượngtửNăm2015Chương2.Tổngquanvề phổ hấpthụ hồngngoạicủavậtliệunanoZnSpha tạpMnkhôngbọcphủvàbọcphủpolymer.Chương3.Kếtquảthựcnghiệmvàthảoluận CHƯƠNG1.TỔNGQUANVỀCẤUTRÚCTINHTHỂ,VÙNGNĂNG LƯỢNGCỦAVẬTLIỆUNANOZnS:Mn 1.1. CấutrúctinhthểcủaZnS ZnSlàhợpchấtbándẫnthuộcnhómA2B6.Nócóđộ rộngvùngcấmtươngđốilớn(Eg=3,67eVở300K)vàchuyểnmứcthẳng. CácnguyêntửZnvàSliênkếtvớinhautheomộtcấutrúctuầnhoàntạothànhtinhthể.TinhthểZnScóhaidạngcấutrúcchínhlàmạngtinhthểlậpphươngtâmmặt(haysphalerite) vàmạngtinhthểlụcgiác(haywurtzite).Tuỳthuộcvàonhiệtđộnungmàtathu đượcZnScócấutrúcsphaleritehaywurtzite ,ở nhiệtđộ nungtừ 950oCZnScócấutrúcsphalerite,nhiệtđộtừ950oCđếntrên1020oCthìcókhoảng70%ZnScócấu wurtzite. Nhiệt độ từ 1020oC đến 1200oC thì ZnS hoàn toàn dưới dạngwurtzite[2]. 1.1.1. Cấutrúctinhthểlậpphương(haysphelerite) Hình1.1làcấutrúcdạngdạnglậpphươngtâmmặt(haysphalerite)của tinhthểZnS[3]. z Zn2+ 0; S2 y 0 x a b Hình1.1:Cấutrúcdạnglậpphương(haysphalerite)của tinhthểZnS(a)vàtoạđộcủacácnguyêntửZn,S(b)[2] 2BộmônQuangLượngtửNăm2015 Nhómđốixứngkhônggiancủamạngtinhthể nàylà Td2 − F 43m .Ở cấutrúcnày,trongmỗiômạngcơsởcó4phântửZnSvớitọađộcácnguyêntửnhưsau: 1 1 1 1 3 3 3 1 3 3 3 1 +4nguyêntửZncótoạđộ: ( , , );( , , );( , , );( , , ) 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 1 1 1 1 1 1 +4nguyêntửScótoạđộ: (0,0,0);(0, , );( ,0, );( , ,0) 2 2 2 2 2 2 1.1.2. Cấutrúctinhthểlụcgiáchaywurtzite Cấutrúcdạngwurtziteđượcxâydựngtrênquyluậtxếpcầutheohình6 cạnhcủacácnguyêntử Strongđómộtnửasố hỗng4mặtchứanguyêntử Znđịnhhướngsongsongvớinhau(hình1.2).Nhómđốixứngkhônggiancủacấu trúclụcgiáclà p 63 mc. Hình1.2:CấutrúcdạnglụcgiáchaywurtzitecủatinhthểZnS[2] 1.2.CấutrúcvùngnănglượngcủaZnS ZnSlàchấtbándẫnvùngcấmrộngvàthẳng,đâylàlídotạisaoZnScó thể phátquangvớibướcsóngngắnvàcóthể tạoranhữngbẫybắtđiệntử khásâutrongvùngcấm[1].TrongphântửZnScácnguyêntửZnvàScóthểliênkết dạnghỗnhợp:ion(77%)vàcộnghoátrị(23%).TrongliênkếtionnguyêntửZn 3BộmônQuangLượngtửNăm2015nhường 2 electron cho S trở thành ion Zn2+ có cấu hình điện tử là1s22s22p63s23p63d10 ,cònnguyêntử Snhận ...