Luận án: Bột huỳnh quang đỏ oxit kim loại pha tạp Mn4+, Cr3+ ứng dụng chiếu sáng rắn
Luận án: Bột huỳnh quang oxit kim loại pha tạp Mn4, Cr3 phát ánh sáng đỏ, ứng dụng chiếu sáng rắn.
Luan An
Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
148
Thời gian đọc
23 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
40 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- 1. Tổng quan nghiên cứu bột huỳnh quang đỏ oxit kim loại
- Số trang:
- 148 trang
- Trường:
- Đại học Bách khoa Hà Nội
- Chuyên ngành:
- Khoa học Vật liệu
- Tác giả:
- Nguyễn Thị Kim Chi
- Năm:
- 2020
Tóm tắt nội dung luận án
I. Tổng quan nghiên cứu bột huỳnh quang đỏ oxit kim loại
Bột huỳnh quang đỏ giữ vai trò then chốt trong công nghệ chiếu sáng rắn hiện đại. Vật liệu phát quang oxit kim loại mang lại độ bền hóa nhiệt vượt trội so với các hợp chất hữu cơ hay sulfide. Nhu cầu nâng cao chất lượng nguồn sáng thúc đẩy việc tìm kiếm các chất phát quang mới. Các mạng nền oxit kim loại (metal oxide hosts) cung cấp môi trường tinh thể ổn định cho tâm kích hoạt quang học. Nghiên cứu tập trung vào cải thiện cường độ phát xạ và độ ổn định nhiệt của vật liệu. Bột huỳnh quang đỏ giúp bù đắp vùng phổ màu đỏ còn thiếu trong đèn LED thương mại. Xu hướng công nghệ hiện nay ưu tiên các vật liệu thân thiện môi trường, chi phí thấp và quy trình chế tạo đơn giản. Mạng nền oxit kim loại đáp ứng hoàn hảo các tiêu chuẩn kỹ thuật khắt khe này.
1.1. Tầm quan trọng của bột huỳnh quang đỏ trong chiếu sáng
Ánh sáng trắng chất lượng cao yêu cầu phổ phát xạ trải rộng khắp dải khả kiến. Đèn LED thương mại sử dụng chip xanh dương kết hợp bột huỳnh quang vàng YAG:Ce thường thiếu hụt ánh sáng đỏ. Nhược điểm này làm giảm chỉ số hoàn màu và tăng nhiệt độ màu tương quan. Bột huỳnh quang đỏ giải quyết triệt để sự thiếu hụt phổ quang học này. Sự bổ sung bức xạ dải đỏ giúp ánh sáng trở nên trung thực và tự nhiên hơn. Ngành công nghiệp chiếu sáng đòi hỏi vật liệu phát quang phải chịu được mật độ công suất kích thích lớn từ chip LED. Vật liệu phát quang oxit kim loại duy trì hiệu suất quang học ổn định ở nhiệt độ làm việc cao. Sự kết hợp giữa bột huỳnh quang đỏ và chip bán dẫn tạo nên bước tiến quan trọng cho kỹ thuật chiếu sáng rắn.
1.2. Xu hướng thay thế đất hiếm bằng ion Mn4 và Cr3
Các ion đất hiếm như Eu2+ hay Eu3+ có giá thành cao và nguồn cung hạn chế. Việc khai thác đất hiếm cũng tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây ô nhiễm môi trường. Do đó, xu hướng thay thế đất hiếm bằng ion Mn4+ và Cr3+ đang nhận được sự quan tâm lớn. Các ion kim loại chuyển tiếp này có trữ lượng dồi dào và giá thành sản xuất rẻ. Tâm quang học Mn4+ và Cr3+ tạo ra dải phát xạ màu đỏ hẹp và sắc nét. Dải phát quang này tối ưu hóa độ nhạy của mắt người và tăng hiệu suất quang phổ. Việc pha tạp ion Mn4+ và Cr3+ vào mạng nền oxit kim loại mở ra hướng đi bền vững cho ngành sản xuất thiết bị chiếu sáng rắn thế hệ mới.
II. Cơ chế phát quang của ion Mn4 và Cr3 trong mạng nền
Cơ chế quang học của vật liệu bắt nguồn từ tương tác giữa tâm phát quang và trường tinh thể xung quanh. Hai ion kim loại chuyển tiếp Mn4+ và Cr3+ cùng sở hữu cấu hình electron 3d3 đặc trưng. Mức năng lượng của các ion 3d3 bị phân tách mạnh khi đặt trong trường phối tử. Sơ đồ năng lượng Tanabe-Sugano mô tả chi tiết vị trí các mức kích thích và mức cơ bản. Quá trình kích thích xảy ra thông qua các chuyển dời spin cho phép từ trạng thái cơ bản lên các trạng thái kích thích. Sau đó, năng lượng hồi phục không bức xạ nhanh chóng về mức kích thích thấp nhất. Quá trình phát xạ photon xảy ra khi hệ chuyển về trạng thái cơ bản, tạo ra bức xạ đỏ có độ đơn sắc cao.
2.1. Đặc trưng cấu hình electron 3d3 của Mn4 và Cr3
Các ion có cấu hình electron 3d3 thể hiện các tính chất quang học rất độc đáo. Lớp vỏ d chưa lấp đầy chịu ảnh hưởng trực tiếp từ trường tĩnh điện của các ion lân cận. Trong trường tinh thể mạnh, mức cơ bản là 4A2g và mức kích thích thấp nhất là 2Eg. Chuyển dời quang học giữa hai mức này có độ nhạy nhiệt độ thấp và dải phổ hẹp. Năng lượng của trạng thái 2Eg hầu như không phụ thuộc vào độ mạnh của trường tinh thể. Trái lại, các mức 4T2g và 4T1g thay đổi đáng kể theo cường độ trường phối tử. Nhờ cấu hình electron 3d3, ion Mn4+ và Cr3+ hấp thụ hiệu quả ánh sáng tử ngoại gần và ánh sáng xanh lam.
2.2. Chuyển dời mức năng lượng 2Eg 4A2g và phát xạ đỏ xa
Bức xạ màu đỏ đặc trưng phát sinh từ chuyển dời mức năng lượng 2Eg -> 4A2g. Đây là chuyển dời cấm spin và cấm tính chẵn lẻ theo quy tắc chọn lọc Laporte. Tuy nhiên, sự ghép cặp phonon - electron phá vỡ tính đối xứng tâm và cho phép chuyển dời diễn ra. Kết quả tạo nên dải phát quang với các đỉnh phonon đi kèm vạch phát xạ không phonon zero-phonon line (ZPL). Đối với ion Cr3+, dải phát xạ có xu hướng dịch về bước sóng dài hơn, tạo ra vùng phát xạ đỏ xa (far-red emission) từ 700 nm đến 750 nm. Dải phát xạ đỏ xa (far-red emission) đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc thúc đẩy quang hợp và điều hòa sinh trưởng thực vật.
III. Ảnh hưởng phối trí bát diện lên bột huỳnh quang đỏ
Hiệu suất và vị trí bước sóng phát quang phụ thuộc chặt chẽ vào cấu trúc hình học xung quanh tâm kích hoạt. Ion Mn4+ và Cr3+ yêu cầu môi trường đối xứng cục bộ thích hợp để tối ưu hóa phát xạ. Mạng nền oxit kim loại (metal oxide hosts) cung cấp các vị trí cation phù hợp cho việc thay thế đồng hình. Sự biến dạng của ô mạng cục bộ ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ phát quang và nhiệt độ dập tắt nhiệt. Việc điều chỉnh thành phần hóa học của mạng nền cho phép kiểm soát khoảng cách liên kết và góc liên kết kim loại - oxy. Nhờ đó, tính chất quang học của bột huỳnh quang đỏ có thể được tối ưu hóa cho từng ứng dụng cụ thể.
3.1. Vai trò cấu trúc phối trí bát diện MO6
Ion Mn4+ và Cr3+ chỉ phát quang mạnh khi nằm trong phối trí bát diện [MO6]. Tâm bát diện tạo ra trường tinh thể mạnh cần thiết để tách các mức năng lượng 3d. Bán kính ion của Mn4+ và Cr3+ tương đương với Al3+, Ti4+, Ge4+ và Ga3+. Sự tương đồng này tạo điều kiện thuận lợi để ion pha tạp thay thế vào vị trí bát diện [MO6] trong mạng nền. Khi tính đối xứng tâm của bát diện bị giảm nhẹ, cường độ chuyển dời bức xạ tăng lên rõ rệt. Cấu trúc phối trí bát diện [MO6] vững chắc bảo vệ tâm phát quang khỏi các dao động mạng gây dập tắt nhiệt. Yếu tố này giúp vật liệu duy trì hiệu suất lượng tử cao ở nhiệt độ vận hành thực tế.
3.2. Đa dạng mạng nền aluminate titanate germanate gallate
Các cấu trúc mạng nền oxit kim loại (metal oxide hosts) rất phong phú và đa dạng. Các họ vật liệu tiêu biểu gồm aluminate, titanate, germanate, gallate. Mỗi loại mạng nền sở hữu khoảng cách liên kết M-O và độ bền trường tinh thể khác nhau. Mạng nền aluminate như SrAl2O4, MgAl2O4 hay SrMgAl10O17 có độ bền nhiệt và độ bền hóa học tuyệt vời. Mạng nền titanate mang lại khả năng phân cực cao, giúp dịch chuyển dải hấp thụ về vùng khả kiến. Trong khi đó, các mạng nền germanate và gallate cung cấp môi trường trường tinh thể phù hợp để kích thích phát xạ đỏ xa hiệu quả cao. Việc lựa chọn mạng nền quyết định trực tiếp đến hiệu suất huỳnh quang và phổ phát xạ mong muốn.
IV. Quy trình tổng hợp vật liệu phát quang oxit kim loại
Quy trình tổng hợp quyết định trực tiếp đến độ tinh khiết pha, hình thái hạt và hiệu suất phát quang. Vật liệu phát quang oxit kim loại đòi hỏi kiểm soát nghiêm ngặt trạng thái hóa trị của ion pha tạp. Ion Mn4+ rất dễ bị khử về Mn2+ hoặc Mn3+ nếu môi trường nung không đủ oxy. Do đó, việc lựa chọn phương pháp tổng hợp và chế độ nhiệt luyện đóng vai trò sống còn. Các hạt bột huỳnh quang cần có kích thước đồng đều, bề mặt nhẵn và độ kết tinh cao. Những đặc tính này giảm thiểu khuyết tật bề mặt và hạn chế hiện tượng tán xạ ánh sáng trong lớp phủ LED. Các kỹ thuật hóa ướt và phản ứng pha rắn là hai hướng tiếp cận chủ đạo hiện nay.
4.1. Kỹ thuật đồng kết tủa kết hợp ủ nhiệt tối ưu
Phương pháp đồng kết tủa cho phép phân tán đồng đều các ion kim loại ở cấp độ phân tử. Tiền chất kết tủa được hình thành từ dung dịch muối với sự hỗ trợ của các tác nhân kết tủa thích hợp. Quá trình sấy khô và nghiền mịn tạo ra bột tiền chất có độ đồng nhất cao. Sau đó, quá trình ủ nhiệt trong môi trường không khí ở nhiệt độ 1000 - 1400 độ C giúp hình thành pha tinh thể hoàn chỉnh. Nhiệt độ ủ cao thúc đẩy ion Mn4+ và Cr3+ khuếch tán sâu vào các vị trí bát diện. Kỹ thuật này giúp hạ thấp nhiệt độ phản ứng so với phương pháp truyền thống, đồng thời kiểm soát tốt kích thước hạt và hạn chế hiện tượng kết tụ.
4.2. Phương pháp sol gel và phương pháp gốm truyền thống
Phương pháp gốm truyền thống sử dụng các oxit hoặc muối carbonate kim loại làm nguyên liệu ban đầu. Quá trình nghiền trộn cơ học kết hợp nung ở nhiệt độ cao tạo ra sản phẩm dạng khối, sau đó được nghiền mịn thành bột. Ưu điểm của phương pháp gốm là quy trình đơn giản và dễ mở rộng quy mô công nghiệp. Tuy nhiên, kích thước hạt thu được thường không đồng đều và dễ lẫn khuyết tật. Ngược lại, phương pháp sol-gel tạo ra mạng lưới gel polyme đồng nhất từ các alkoxide kim loại. Sol-gel cho phép tổng hợp bột có độ tinh khiết cực cao và diện tích bề mặt lớn. Việc lựa chọn phương pháp tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật và chi phí sản xuất thực tế.
V. Ứng dụng bột huỳnh quang đỏ trong đèn WLED hiện đại
Sự phát triển của bột huỳnh quang đỏ mở ra nhiều ứng dụng thực tiễn trong công nghệ chiếu sáng và quang sinh học. Vật liệu phát quang oxit kim loại pha tạp Mn4+ và Cr3+ đáp ứng hoàn hảo các yêu cầu của thiết bị chiếu sáng trạng thái rắn. Bột huỳnh quang đỏ nâng cao chất lượng ánh sáng của các mô-đun LED trắng thương mại. Độ ổn định nhiệt cao giúp ngăn chặn hiện tượng suy giảm cường độ quang học khi thiết bị hoạt động liên tục. Khả năng phát xạ dải hẹp ở vùng đỏ và đỏ xa tạo lợi thế vượt trội so với các dòng phốt pho truyền thống. Đây là giải pháp công nghệ hiệu quả để thay thế các vật liệu chứa đất hiếm đắt đỏ và độc hại.
5.1. Chế tạo đèn WLED trắng ấm chỉ số hoàn màu cao High CRI
Đèn WLED thương mại thường phát ra ánh sáng trắng lạnh với chỉ số hoàn màu (CRI) thấp dưới 75. Khi tích hợp bột huỳnh quang đỏ phát xạ hẹp bởi ion Mn4+, phổ phát xạ dải 630 - 660 nm được bổ sung hoàn hảo. Nhờ đó, đèn WLED trắng ấm chỉ số hoàn màu cao (High CRI) đạt giá trị Ra vượt trên 90 và R9 vượt trên 80. Sự cải thiện này mang lại cảm giác dễ chịu cho mắt người và tái hiện chân thực màu sắc vật thể. Hơn nữa, việc không phát xạ ở vùng hồng ngoại vô hình giúp hạn chế tiêu hao quang thông. Đèn WLED trắng ấm chỉ số hoàn màu cao (High CRI) trở thành tiêu chuẩn vàng cho chiếu sáng nội thất cao cấp, bảo tàng và phòng phẫu thuật y tế.
5.2. Ứng dụng phát xạ đỏ xa trong nông nghiệp công nghệ cao
Vật liệu pha tạp ion Cr3+ với dải phát xạ đỏ xa (far-red emission) từ 700 nm đến 750 nm có tiềm năng ứng dụng to lớn trong nông nghiệp công nghệ cao. Vùng phổ này trùng khớp chính xác với dải hấp thụ của sắc tố cảm quang phytochrome Pfr trong tế bào thực vật. Ánh sáng đỏ xa điều khiển quá trình nảy mầm, đâm chồi, ra hoa và tăng sinh khối cây trồng. Việc ứng dụng đèn LED phát xạ đỏ xa trong nhà kính giúp rút ngắn chu kỳ sinh trưởng và nâng cao năng suất mùa màng. Mạng nền oxit kim loại bền vững đảm bảo đèn LED nông nghiệp hoạt động bền bỉ trong môi trường độ ẩm cao và nhiệt độ thay đổi liên tục.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (148 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộ̂ BỌ GIÁO DUC̣ VÀ ĐÀO TẠO TRƯƠNG̀ ̂ ĐẠI HOC̣ BÁCH KHOA HÀ NỌI TRƯƠNG̀ ĐẠI HOC̣ ̂ BÁCH KHOA HÀ NỌI NGUYỄN THỊ KIM CHI ̂ TRƯƠNG̀ ĐẠI HOC̣ BÁCH KHOA HÀ NỌI NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP BỘT HUỲNH QUANG PHÁT ÁNH SÁNG VÙNG ĐỎ TRÊN CƠ SỞ CÁC OXIT KIM 4+ LOẠI PHA TẠP ION KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP Mn VÀ 3+ Cr NHẰM ỨNG DỤNG TRONG CHIẾU SÁNG RẮN LUẬN ÁN TIẾN SĨKHOA HOC̣ VẬT LIỆU Hà Nội – 2020 ̂ BỌ GIÁO DUC̣ VÀ ĐÀO TẠO TRƯƠNG̀ ̂ ĐẠI HOC̣ BÁCH KHOA HÀ NỌI NGUYỄN THỊ KIM CHI NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP BỘT HUỲNH QUANG PHÁT ÁNH SÁNG VÙNG ĐỎ TRÊN CƠ SỞ CÁC OXIT KIM LOẠI 4+ 3+ PHA TẠP ION KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP Mn VÀ Cr NHẰM ỨNG DỤNG TRONG CHIẾU SÁNG RẮN Ngành: Khoa học vật liệu Mã số: 9440122 LUẬN ÁN TIẾN SĨKHOA HOC̣ VẬT LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HOC:̣ 1. NGUYỄN DUY HÙNG 2. PHƯƠNG ĐÌNH TÂM Hà Nội – 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng các kết quả khoa học được trình bày trong luận án này là thành quả nghiên cứu của bản thân tôi và nhóm nghiên cứu trong suốt thời gian làm nghiên cứu sinh tại trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Những kết quả này chưa từng xuất hiện trong công bố của các tác giả khác.
Các kết quả đạt được là chính xác và hoàn toàn trung thực. Hà Nội, ngày tháng năm 2020 T.M Tập thể giáo viên hướng dẫn Nghiên cứu sinh TS. Nguyễn Duy Hùng Nguyễn Thị Kim Chi i LỜI CẢM ƠN Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn tới hai người thầy hướng dẫn của tôi là TS. Nguyễn Duy Hùng và PGS.
Phương Đình Tâm đã hướng dẫn tận tình và giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện luận án tại Viện Tiên tiến Khoa học và Công nghệ (AIST), Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Đặc biệt, tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Nguyễn Duy Hùng, người đã cho tôi ý tưởng, định hướng nghiên cứu cho đề tài luận án của tôi. Thầy không chỉ tạo mọi điều kiện thuận lợi trong quá trình làm thực nghiệm và giúp đỡ về vật chất lẫn tinh thần, mà còn cung cấp cho tôi nhiều kiến thức quý giá trong quá trình học tập và nghiên cứu tại Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám đốc Viện AIST đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho tôi làm thực nghiệm và nghiên cứu trong thời gian qua.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến các Thầy cô giáo và các cán bộ của Viện AIST đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và học tập tại Viện. Trong quá trình học tập và nghiên cứu tại Viện AIST, tôi nhận được sự động viên và khích lệ tinh thần của PGS. Nguyễn Thành Huy. Tôi xin chân thành cảm ơn sự động viên của Thầy.
Trong quá trình nghiên cứu, tôi còn nhận được sự giúp đỡ của các Phòng ban chức năng của Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Phòng thí nghiệm của Công ty cổ phần Bóng đèn và Phích nước Rạng Đông. Tôi xin chân thành cảm ơn mọi sự giúp đỡ này. Tôi cũng xin cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Cần Thơ, Ban Chủ Nhiệm Khoa Khoa học Tự Nhiên và Bộ môn Vật lý đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi đi nghiên cứu và bảo vệ luận án tiến sĩ ở Hà Nội. Đồng thời, tôi cũng xin gửi lời cám ơn đến tất cả các bạn học viên NCS - AIST, bạn bè đã hết lòng động viên tinh thần tôi trong thời gian thực hiện luận án.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn tới gia đình, chồng và các con tôi, những người luôn động viên, thông cảm và giúp đỡ tôi hết sức có thể để tôi hoàn thành việc học của mình. Tôi không biết nói gì hơn ngoài lời cảm ơn sâu sắc, chân thành tới những người thân yêu nhất của tôi. Tác giả Nguyễn Thị Kim Chi ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN. ii MỤC LỤC.
iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT.vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ. viii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU. xiii MỞ ĐẦU. Lý do chọn đề tài.
Mục tiêu nghiên cứu của luận án. Phương pháp nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án. Những đóng góp mới của luận án.
Nội dung luận án. Cơ chế phát quang của vật liệu huỳnh quang. Tính chất quang của ion Mn , Cr trong trường tinh thể. Tính chất quang của ion Mn trong trường tinh thể.
Tính chất quang của ion Cr trong trường tinh thể. Vật liệu huỳnh quang phát xạ vùng đỏ trên cơ sở mạng nền chứa các gốc oxit 4+ 3+ kim loại pha tạp ion Mn và Cr. Tình hình nghiên cứu vật liệu huỳnh quang phát xạ đỏ ứng dụng cho WLED dựa trên mạng nền chứa các gốc oxit kim loại. Vật liệu huỳnh quang phát ánh sáng vùng đỏ ứng dụng cho WLED dựa trên 4+ mạng nền chứa các gốc oxit kim loại pha tạp Mn.
Vật liệu huỳnh quang phát xạ đỏ xa ứng dụng trong chiếu sáng rắn dựa trên 3+ mạng nền chứa các gốc oxit kim loại pha tạp ion Cr. Các phương pháp tổng hợp bột huỳnh quang. Phương pháp gốm. Phương pháp sol-gel.
Phương pháp đồng kết tủa. Một số tính toán. Sự suy giảm cường độ phát quang của vật liệu huỳnh quang theo nồng độ. Hiệu suất huỳnh quang.
Kết luận chương 1. QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM CHẾ TẠO. Quy trình chế tạo bột huỳnh quang bằng phương pháp đồng kết tủa kết hợp ủ nhiệt. Tổng hợp vật liệu SrAl2O4 pha tạp Mn.
Tổng hợp vật liệu SrMgAl10O17 pha tạp Mn. Tổng hợp vật liệu MgAl2O4 pha tạp Cr. Các phương pháp khảo sát tính chất vật liệu. Phương pháp khảo sát cấu trúc tinh thể và thành phần pha của bột huỳnh quang.
Phương pháp khảo sát hình thái bề mặt và kích thước hạt. Phương pháp khảo sát thành phần các nguyên tố vật liệu. Các phương pháp khảo sát tính chất quang. Đo các đại lượng quang và thử nghiệm trên chip LED.
Kết luận chương 2. CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT QUANG CỦA BỘT HUỲNH 4+ QUANG SrAl2O4 PHA TẠP Mn. Cấu trúc tinh thể và ảnh hưởng của nhiệt độ thiêu kết lên pha của mạng nền SrAl2O4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ thiêu kết lên hình thái bề mặt của vật liệu. Phân tích thành phần các nguyên tố của vật liệu.
Tính chất quang của bột huỳnh quang SrAl2O4 pha tạp Mn. Đặc trưng phổ huỳnh quang và kích thích huỳnh quang của vật liệu SrAl2O4 4+ pha tạp Mn. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung thiêu kết lên cường độ huỳnh quang của vật liệu. Ảnh hưởng của nồng độ pha tạp lên cường độ huỳnh quang.3 Sự suy giảm cường độ PL theo nhiệt độ và tọa độ màu của bột huỳnh quang 4+ SrAl2O4: Mn.
Kết luận chương 3. CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT QUANG CỦA BỘT HUỲNH 4+ QUANG SrMgAl10O17 PHA TẠP Mn. Cấu trúc tinh thể vật liệu SrMgAl10O17 pha tạp Mn. Hình thái bề mặt và kích thước hạt của bột huỳnh quang SrMgAl10O17 pha tạp 4+ Mn.
Phân tích thành phần các nguyên tố của vật liệu. Tính chất quang của bột huỳnh quang SrMgAl10O17 pha tạp Mn. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung thiêu kết lên tính chất quang của vật liệu. Ảnh hưởng của nồng độ pha tạp lên tính chất quang của vật liệu.
Kết luận chương 4. CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT QUANG CỦA BỘT HUỲNH 3+ QUANG MgAl2O4 PHA TẠP Cr. Cấu trúc tinh thể của mạng nền MgAl2O4. Nhiệt độ thiêu kết và hình thái bề mặt của bột huỳnh quang MgAl2O4 pha tạp 3+ Cr.
Ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ pha tạp lên sự phát quang của bột huỳnh 3+ quang MgAl2O4 pha tạp Cr. Ảnh hưởng của nhiệt độ nung thiêu kết lên tính chất quang của vật liệu. Ảnh hưởng của nồng độ pha tạp lên sự phát quang của vật liệu. Sự phụ thuộc của cường độ PL theo nhiệt độ và hiệu suất PL của vật liệu 3+ MgAl2O4 pha tạp Cr.
Thử nghiệm bột huỳnh quang MgAl2O4 pha tạp Cr trong chế tạo LED. Kết luận chương 5. 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 96 vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt λem Emission Wavelength Bước sóng phát xạ E Energy Năng lượng EA Energy of acceptor level Năng lượng của mức acceptor ED Energy of donor level Năng lượng của mức đono λexc Excitation wavelength Bước sóng kích thích ΔE Transition energy Năng lượng chuyển tiếp EV Valence band edge Năng lượng đỉnh vùng hóa trị λ Wavelength Bước sóng Từ viết tắt Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt IEA International Energy Agency Cơ quan năng lượng quốc tế LED Light Emitting Diode Đi-ốt phát ánh sáng WLED White Light Emitting Diode Đi-ốt phát ánh sáng trắng YAG Yttrium Aluminium Garnet Y3Al5O12 CCT Correlated Color Temperature Nhiệt độ màu CRI Color Rendering Index Chỉ số hoàn màu UV Ultra Violet Cực tím CFL Compact Fluorescent Lamp Đèn Compact huỳnh quang NR Non Radiation Dịch chuyển không phát xạ NIR Near Infra-Red Vùng hồng ngoại gần PL Photoluminescence Huỳnh quang PLE Photolumminescence Excitation Kích thích huỳnh quang XRD X-ray diffraction Nhiễu xạ tia X EDX Energy-dispersive X-ray spectroscopy Phổ tán sắc năng lượng tia X FE-SEM Field Emission Scanning Electron Hiển vi điện tử quét phát xạ Microscope trường Đ.y Đơn vị tùy ý vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.
Quá trình phát quang của bột huỳnh quang. Kim loại Mangan trong thực tế và cấu hình electron. a) Sự phân tách các mức năng lượng của các ion Mn tại vị trí tinh thể đối xứng D3h do ảnh hưởng tương tác spin-quỹ đạo, b) Sơ đồ Tanabe- 3 Sugano cho cấu hình điện tử d trong trường tinh thể bát diện; Hình ảnh chèn 4+ cho thấy ion Mn nằm ở trong vị trí bát diện của mạng nền. Sơ đồ Tanabe-Sugano của ion Mn trong trường tinh thể bát diện.
Kim loại Crom trong thực tế và cấu hình electron. Sơ đồ Tanabe-Sugano của ion Cr trong trường tinh thể bát diện. Phổ kích thích và phát xạ của Li2SrSiO4: Eu, Ce. Phổ phát xạ của Ba2MgSi2O7: Eu.
Phổ kích thích và phát xạ của Sr2ScAlO5: Eu. Phổ kích thích và phát xạ của BaAl2O4: Eu đo ở nhiệt độ phòng. Phổ phát xạ của WLED ấm được tạo ra bằng cách kết hợp chip 17 2+ LED màu xanh lam 470 nm với bột huỳnh quang vàng BaAl2O4: Eu. Tọa độ màu trên sơ đồ CIE 1931 mô phỏng WLED ấm dựa trên 17 2+ bột huỳnh quang BaAl2O4: Eu.
Phổ huỳnh quang (PL) và kích thích huỳnh quang (PLE) của 18 (Sr0,92Eu0,08)8Al12O24S2. Phổ phát xạ của LED trắng được chế tạo bởi bột huỳnh quang đỏ 20 4+ Sr4Al14O25: Mn và tọa độ màu của chúng trong sơ đồ Chromaticity. Tọa độ màu trên sơ đồ CIE 1931 mô phỏng WLED.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Nguyễn Thị Kim Chi (2020). Bột huỳnh quang đỏ oxit kim loại pha tạp Mn4+, Cr3+ [Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội]. LuanAn.net. https://luanan.net/hoa-hoc/luan-an-bot-huynh-quang-do-oxit-kim-loai-pha-tap-mn4-cr3-ung-dung-chieu-sang-ran
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Bột huỳnh quang đỏ oxit kim loại pha tạp Mn4+, Cr3+" nghiên cứu về vấn đề gì?
Luận án: Bột huỳnh quang oxit kim loại pha tạp Mn4, Cr3 phát ánh sáng đỏ, ứng dụng chiếu sáng rắn.
Luận án "Bột huỳnh quang đỏ oxit kim loại pha tạp Mn4+, Cr3+" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Năm bảo vệ: 2020.
Luận án "Bột huỳnh quang đỏ oxit kim loại pha tạp Mn4+, Cr3+" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Bột huỳnh quang đỏ oxit kim loại pha tạp Mn4+, Cr3+" thuộc chuyên ngành Khoa học vật liệu. Danh mục: Hóa Học.
Luận án "Bột huỳnh quang đỏ oxit kim loại pha tạp Mn4+, Cr3+" có bao nhiêu trang?
Luận án "Bột huỳnh quang đỏ oxit kim loại pha tạp Mn4+, Cr3+" có 148 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Bột huỳnh quang đỏ oxit kim loại pha tạp Mn4+, Cr3+" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.