Luận án tiến sĩ vật lý kĩ thuật chế tạo và nghiên cứu tính chất quang của màng m
Luận án: Luận án tiến sĩ vật lý kĩ thuật chế tạo và nghiên cứu tính chất quang của màng mỏng vật liệu nanocomposite sio2zno pha tạp ion eu3 và er3. Xem tóm tắt
Luan An
Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
122
Thời gian đọc
19 phút
Lượt xem
1
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
40 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- Tổng quan về vật liệu nanocomposite SiO2/ZnO
- Số trang:
- 122 trang
- Trường:
- Đại học Bách khoa Hà Nội
- Chuyên ngành:
- Vật lý kỹ thuật
- Tác giả:
- Lê Thị Thu Hiền
- Năm:
- 2020
Tóm tắt nội dung luận án
I.Tổng quan về vật liệu nanocomposite SiO2 ZnO
Luận án tập trung vào vật liệu nanocomposite SiO2/ZnO. Vật liệu này pha tạp các ion đất hiếm Eu3+ và Er3+. Việc chế tạo và nghiên cứu đặc tính vật liệu là trọng tâm. Các ion đất hiếm mang lại tính chất quang đặc biệt. SiO2 và ZnO cung cấp một ma trận bền vững. Nghiên cứu khám phá tiềm năng ứng dụng trong vật lý kỹ thuật. Các tính chất quang vượt trội của vật liệu nanocomposite này được đánh giá chi tiết. Đây là một hướng đi quan trọng trong khoa học vật liệu hiện đại. Việc tổng hợp vật liệu với cấu trúc và thành phần được kiểm soát chặt chẽ là chìa khóa.
1.1. Giới thiệu ion đất hiếm Eu3 và Er3
Ion đất hiếm Eu3+ và Er3+ thể hiện tính chất quang đặc biệt. Các ion này có cấu trúc năng lượng phức tạp. Chúng tạo ra phổ phát xạ hẹp, cường độ cao. Các đặc trưng này phù hợp cho nhiều ứng dụng vật lý kỹ thuật. Eu3+ nổi bật với phát xạ đỏ, trong khi Er3+ quan trọng với phát xạ hồng ngoại 1.54 µm. Việc pha tạp các ion này vào vật liệu nền mở ra tiềm năng mới. Đây là hướng nghiên cứu quan trọng trong khoa học vật liệu.
1.2. Đặc điểm vật liệu ZnO cấu trúc nano
ZnO là một vật liệu bán dẫn oxit có vùng cấm rộng. Vật liệu này có tính chất điện và quang học xuất sắc. Các cấu trúc nano của ZnO bao gồm hạt, que, dây. Chúng thể hiện hiệu ứng lượng tử kích thước. ZnO là vật liệu nền hứa hẹn cho các ứng dụng quang điện tử. Tính chất vật lý của ZnO biến đổi theo hình thái học. Việc nghiên cứu đặc tính vật liệu ZnO ở cấp độ nano là cần thiết.
1.3. Khái niệm vật liệu nanocomposite SiO2 ZnO
Vật liệu nanocomposite SiO2/ZnO kết hợp ưu điểm của hai thành phần. SiO2 cung cấp độ bền cơ học, độ trong suốt quang học cao. SiO2 cũng có tính ổn định hóa học. ZnO mang lại hoạt tính quang và điện. Sự kết hợp này tạo ra vật liệu mới với tính chất tổng hợp. Cấu trúc nanocomposite cho phép kiểm soát tốt hơn các đặc trưng vật liệu. Nghiên cứu này tập trung vào tính chất quang của màng mỏng.
II.Công nghệ chế tạo màng mỏng vật liệu pha tạp
Quá trình chế tạo màng mỏng nanocomposite SiO2/ZnO pha tạp ion đất hiếm là cốt lõi. Luận án mô tả chi tiết công nghệ chế tạo vật liệu. Phương pháp sol-gel là kỹ thuật chính. Phương pháp này cho phép kiểm soát chặt chẽ thành phần và cấu trúc. Kỹ thuật phủ màng spin-coating được sử dụng để tạo ra màng mỏng đồng đều. Việc tối ưu hóa quy trình chế tạo vật liệu là cần thiết. Mục tiêu là đạt được tính chất vật lý và quang học mong muốn. Công nghệ chế tạo vật liệu tiên tiến này mở đường cho các ứng dụng mới.
2.1. Phương pháp sol gel trong tổng hợp vật liệu
Phương pháp sol-gel là một kỹ thuật linh hoạt. Kỹ thuật này được sử dụng rộng rãi trong công nghệ chế tạo vật liệu. Phương pháp sol-gel bắt đầu với tiền chất hóa học. Các tiền chất này trải qua quá trình thủy phân và ngưng tụ. Kết quả là tạo thành dung dịch sol, sau đó chuyển thành gel. Sol-gel cho phép kiểm soát tốt kích thước hạt. Nó cũng giúp điều chỉnh độ đồng nhất của vật liệu. Quá trình này diễn ra ở nhiệt độ thấp. Đây là ưu điểm lớn so với các phương pháp truyền thống. Sol-gel là lựa chọn tối ưu cho tổng hợp vật liệu pha tạp.
2.2. Kỹ thuật phủ màng spin coating
Kỹ thuật spin-coating là phương pháp phổ biến để chế tạo màng mỏng. Dung dịch sol được nhỏ lên đế quay. Lực ly tâm trải đều dung dịch trên bề mặt. Tốc độ quay và thời gian quay ảnh hưởng đến độ dày màng. Kỹ thuật này tạo ra màng có độ đồng đều cao. Độ dày màng có thể điều chỉnh chính xác. Spin-coating thích hợp cho sản xuất quy mô nhỏ và nghiên cứu. Nó tạo điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu đặc tính vật liệu dạng màng.
2.3. Quy trình chế tạo vật liệu nanocomposite SiO2 ZnO
Quy trình chế tạo bắt đầu bằng việc chuẩn bị dung dịch sol. Tiền chất SiO2 và ZnO được hòa tan. Các ion đất hiếm Eu3+ và Er3+ được thêm vào ở nồng độ xác định. Quá trình khuấy trộn đảm bảo sự phân tán đồng đều. Sau đó, dung dịch được phủ lên đế bằng spin-coating. Màng mỏng được sấy khô và ủ nhiệt. Bước ủ nhiệt giúp vật liệu kết tinh. Nó cũng loại bỏ dung môi còn sót lại. Quy trình này tối ưu hóa tính chất vật lý và quang học của màng. Nó là ví dụ điển hình cho công nghệ tổng hợp vật liệu tiên tiến.
III.Nghiên cứu tính chất quang của nanocomposite Eu3
Phần này tập trung vào nghiên cứu đặc tính vật liệu nanocomposite pha tạp Eu3+. Các tính chất quang của màng mỏng được đánh giá toàn diện. Phổ huỳnh quang của ion Eu3+ được phân tích chi tiết. Ảnh hưởng của nồng độ pha tạp đến cường độ phát quang được khảo sát. Việc hiểu rõ cơ chế phát quang của vật liệu là mục tiêu quan trọng. Đây là cơ sở để tối ưu hóa hiệu suất quang. Nghiên cứu này đóng góp vào sự phát triển khoa học vật liệu và vật lý kỹ thuật.
3.1. Phổ huỳnh quang của ion Eu3 trong vật liệu
Nghiên cứu đặc tính vật liệu Eu3+ tập trung vào phổ huỳnh quang. Màng mỏng nanocomposite pha tạp Eu3+ cho thấy phát xạ mạnh. Các đỉnh phát xạ đặc trưng của Eu3+ được quan sát rõ ràng. Các đỉnh này tương ứng với chuyển dời điện tử từ trạng thái 5D0 xuống 7Fj (j = 0, 1, 2, 3, 4). Phổ phát xạ tại 612 nm (5D0 → 7F2) có cường độ cao nhất. Cường độ này cho thấy hiệu suất phát quang tốt của vật liệu. Hình dạng và vị trí các đỉnh phổ cung cấp thông tin về môi trường tinh thể. Tính chất quang của Eu3+ phụ thuộc vào ma trận chủ.
3.2. Ảnh hưởng nồng độ pha tạp tới đặc tính quang
Nồng độ ion Eu3+ pha tạp ảnh hưởng đáng kể. Cường độ phát quang tăng lên khi nồng độ Eu3+ tăng. Cường độ này đạt giá trị cực đại ở một nồng độ tối ưu. Sau đó, cường độ giảm dần do hiệu ứng dập tắt nồng độ. Hiệu ứng dập tắt nồng độ xảy ra khi khoảng cách giữa các ion Eu3+ quá gần. Sự gần nhau này tạo điều kiện cho quá trình chuyển năng lượng không bức xạ. Nghiên cứu này giúp xác định nồng độ Eu3+ tối ưu. Mục tiêu là đạt được tính chất quang tốt nhất. Điều này quan trọng trong công nghệ chế tạo vật liệu hiệu suất cao.
3.3. Cơ chế phát quang của vật liệu Eu3
Cơ chế phát quang của Eu3+ phức tạp. Nó liên quan đến sự hấp thụ năng lượng của ma trận SiO2/ZnO. Năng lượng sau đó chuyển tới các ion Eu3+. Các electron trong Eu3+ được kích thích lên mức năng lượng cao hơn. Sau đó, chúng trở về trạng thái cơ bản thông qua phát xạ photon. Quá trình này tạo ra ánh sáng đặc trưng. Cơ chế phát quang cũng bao gồm các quá trình chuyển đổi không bức xạ. Các quá trình này cạnh tranh với phát xạ quang. Việc hiểu rõ cơ chế giúp tối ưu hóa hiệu suất quang. Nó cũng hỗ trợ phát triển các vật liệu mới cho vật lý kỹ thuật.
IV.Đặc trưng vật liệu và tính chất quang của Er3
Phần này đánh giá các đặc trưng vật liệu và tính chất quang của nanocomposite pha tạp Er3+. Cấu trúc vật liệu được khảo sát để hiểu ảnh hưởng của Er3+. Phổ phát xạ của ion Er3+ được phân tích chi tiết. Đặc biệt là phát xạ trong vùng hồng ngoại. Các ứng dụng tiềm năng dựa trên tính chất quang độc đáo của Er3+ được thảo luận. Đây là một phần quan trọng trong nghiên cứu đặc tính vật liệu. Nó góp phần vào sự phát triển của khoa học vật liệu và ứng dụng vật lý kỹ thuật.
4.1. Cấu trúc vật liệu và ảnh hưởng của Er3
Việc pha tạp Er3+ có thể ảnh hưởng đến cấu trúc. Các phương pháp như nhiễu xạ tia X (XRD) được sử dụng. XRD giúp xác định pha tinh thể và kích thước hạt. Phân tích này cho thấy sự tích hợp của Er3+ vào ma trận. Er3+ có thể chiếm các vị trí thay thế hoặc kẽ. Sự hiện diện của Er3+ không làm thay đổi đáng kể cấu trúc nền. Tuy nhiên, nó có thể tạo ra các biến dạng cục bộ. Nghiên cứu đặc tính vật liệu là cần thiết. Nghiên cứu này đánh giá ảnh hưởng của pha tạp lên tính chất vật lý.
4.2. Phổ phát xạ của ion Er3
Màng mỏng nanocomposite pha tạp Er3+ thể hiện phát xạ quang. Đáng chú ý là đỉnh phát xạ tại 1.54 µm. Đỉnh này tương ứng với chuyển dời 4I13/2 → 4I15/2 của Er3+. Phát xạ 1.54 µm nằm trong cửa sổ viễn thông. Điều này làm cho vật liệu trở nên rất hấp dẫn. Các đỉnh phát xạ khác trong vùng khả kiến cũng được quan sát. Chúng liên quan đến các chuyển dời khác của Er3+. Cường độ và hình dạng phổ phụ thuộc vào môi trường địa phương của Er3+. Tính chất quang này có ứng dụng lớn.
4.3. Ứng dụng tiềm năng từ tính chất quang của Er3
Tính chất quang của Er3+ mở ra nhiều ứng dụng. Phát xạ 1.54 µm quan trọng cho khuếch đại quang. Nó còn được dùng trong cáp quang và các thiết bị viễn thông. Các vật liệu này có thể được dùng làm nguồn sáng hồng ngoại. Chúng cũng tiềm năng cho cảm biến quang và y sinh. Nghiên cứu này đóng góp vào khoa học vật liệu. Nó cung cấp cơ sở cho công nghệ chế tạo vật liệu mới. Việc tối ưu hóa các đặc trưng vật liệu này là mục tiêu chính.
V.Ứng dụng tiềm năng trong khoa học vật liệu và công nghệ
Các vật liệu nanocomposite SiO2/ZnO pha tạp Eu3+ và Er3+ có tiềm năng ứng dụng rộng rãi. Đặc biệt trong lĩnh vực quang điện tử và cảm biến. Tính chất quang học vượt trội mở ra nhiều khả năng. Chúng có thể góp phần vào công nghệ hiển thị và chiếu sáng. Luận án cũng chỉ ra các hướng phát triển tiếp theo. Mục tiêu là tối ưu hóa công nghệ chế tạo vật liệu. Đây là bước tiến quan trọng trong khoa học vật liệu ứng dụng và vật lý kỹ thuật.
5.1. Vật liệu quang điện tử và cảm biến
Vật liệu nanocomposite SiO2/ZnO pha tạp Eu3+, Er3+ có tiềm năng lớn. Chúng được ứng dụng trong vật liệu quang điện tử. Phát xạ mạnh mẽ của các ion đất hiếm tạo ra nguồn sáng hiệu quả. Điều này hữu ích cho các thiết bị chiếu sáng LED. Vật liệu cũng có thể dùng trong cảm biến quang. Tính chất vật lý thay đổi khi có tác nhân bên ngoài. Đây là cơ sở cho các cảm biến khí, cảm biến sinh học. Việc phát triển công nghệ chế tạo vật liệu như vậy là then chốt.
5.2. Công nghệ hiển thị và chiếu sáng
Phát xạ quang của Eu3+ (đỏ) và Er3+ (hồng ngoại, có thể có phát xạ xanh/lục thông qua chuyển đổi lên) hữu ích. Chúng có thể dùng trong công nghệ hiển thị và chiếu sáng. Các vật liệu này có thể dùng làm lớp phát quang. Chúng ứng dụng trong màn hình phẳng và đèn chiếu sáng rắn. Sự kết hợp các ion đất hiếm khác nhau. Nó có thể tạo ra các màu sắc mong muốn. Điều này mở rộng phạm vi ứng dụng. Nó thúc đẩy sự phát triển của khoa học vật liệu ứng dụng.
5.3. Hướng phát triển vật liệu vật lý kỹ thuật
Nghiên cứu này mở ra nhiều hướng phát triển tiếp theo. Việc tối ưu hóa quy trình tổng hợp vật liệu là cần thiết. Khám phá các tiền chất mới có thể cải thiện hiệu suất. Nghiên cứu sâu hơn về cơ chế chuyển năng lượng. Việc tích hợp các vật liệu này vào thiết bị thực tế. Đây là bước tiếp theo quan trọng. Phát triển vật liệu nanocomposite đa chức năng. Vật liệu này có thể kết hợp tính chất quang, điện, từ. Điều này góp phần vào tiến bộ của vật lý kỹ thuật.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (122 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Lê Thị Thu Hiền CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA MÀNG MỎNG VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE SiO2/ZnO PHA TẠP ION Eu3+ VÀ Er3+ LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT Hà Nội-2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Lê Thị Thu Hiền CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA MÀNG MỎNG VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE SiO2/ZnO PHA TẠP ION Eu3+ VÀ Er3+ Ngành: Vật lý kỹ thuật Mã số: 9520401 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. NGUYỄN ĐỨC CHIẾN 2. TRẦN NGỌC KHIÊM Hà Nội-2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chƣa đƣợc ai công bố trong các công trình khác.
Hà Nội, ngày tháng năm 2020 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC NGHIÊN CỨU SINH HD1: GS. TS Nguyễn Đức Chiến Lê Thị Thu Hiền HD2: PGS. TS Trần Ngọc Khiêm i LỜI CẢM ƠN Để cuốn luận án đƣợc hoàn thành tác giả luôn ghi nhớ công ơn và những đóng góp của thầy cô, đồng nghiệp, bạn bè, gia đình, ngƣời thân đã dành cho nghiên cứu sinh trong suốt nhiều năm qua. Tác giả xin cảm ơn sâu sắc đến GS.
TS Nguyễn Đức Chiến – ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn và chỉ bảo trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài. Thầy là tấm gƣơng sáng cho tác giả về lòng say mê nghiên cứu, luôn khích lệ kịp thời và tạo động lực cho học trò phấn đấu trong sự nghiệp khoa học. Đặc biệt tác giả xin chân thành cảm ơn đến PGS. TS Trần Ngọc Khiêm ngƣời đã chỉ cho tác giả hƣớng tiếp cận đề tài, hƣớng dẫn cụ thể chi tiết cả phần lý thuyết và thực nghiệm, cung cấp hóa chất thiết bị, đo đạc và xử lý số liệu.
Thầy luôn là ngƣời đồng hành hỗ trợ cho tác giả khi gặp khó khăn trong quá trình học tập và làm thực nghiệm. Xin chân thành cảm ơn PGS. TS Nguyễn Hữu Lâm đã đồng hành cùng NCS trong quá trình đào tạo, tạo điều kiện cho tác giả học tập trong bộ môn với nhiều ý kiến đóng góp có giá trị. Xin cảm ơn TS Đỗ Đức Thọ, PGS.
TS Đặng Đức Vƣợng cùng các thầy cô trong bộ môn Vật liệu điện tử, viện Vật lý kỹ thuật đã luôn chia sẻ đóng góp ý kiến, và giúp đỡ trong quá trình học. Tác giả xin chân thành cảm ơn các học viên cao học Phạm Sơn Tùng và Nguyễn Văn Du, đã hỗ trợ rất nhiều trong quá trình thực nghiệm chế tạo vật liệu. Xin cảm ơn TS Ngô Ngọc Hà, PGS.TS Nguyễn Đức Hòa, NCS Nguyễn Trƣờng Giang, TS Phạm Văn Tuấn đã cho tác giả nhiều ý kiến đóng góp, nhiều lời khuyên bổ ích trong các buổi họp nhóm, hỗ trợ tác giả viết bài báo khoa học, chuẩn bị hóa chất, và thiết bị thực nghiệm. Cảm ơn TS Nguyễn Văn Toán ngƣời luôn động viên, tạo điều kiện tốt nhất để tác giả có điều kiện đƣợc làm thí nghiệm trong phòng sạch.
Cảm ơn TS Nguyễn Duy Hùng đã hỗ trợ tác giả phân tích huỳnh quang vật liệu. Xin chân thành cảm ơn Viện Vật lý kỹ thuật, Viện ITIMS, viện AIST, Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo điều kiện cho NCS có điều kiện học tập nghiên cứu trong môi trƣờng học tập nghiêm túc, chất lƣợng để NCS hoàn thành luận án. Xin cảm ơn gia đình, bố mẹ, anh chị em đã động viên về mặt tinh thần trong suốt quá trình học tập. Đặc biệt xin cảm ơn chồng và hai con luôn đồng hành, động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất để cuốn luận án này đƣợc hoàn thành.
ii Tác giả xin cảm ơn những chia sẻ, bình luận, ý kiến đóng góp và các câu hỏi của các thầy cô, bạn bè, đồng nghiệp trong những buổi thảo luận khoa học, hội nghị cũng nhƣ các buổi báo cáo chuyên đề. Đề tài nghiên cứu đƣợc tài trợ bởi đề tài nghiên cứu mã số ĐT.2011-G/01, Quỹ phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) mã số 103. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2020 Tác giả luận án Lê Thị Thu Hiền iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN. ii MỤC LỤC.
iv DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT. ix DANH MỤC BẢNG. x DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ. xii MỞ ĐẦU.
1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE SiO2/ZnO PHA TẠP ĐẤT HIẾM. Giới thiệu nguyên tố Europium (Eu). Tính chất vật lý của nguyên tố Eu. Cấu trúc năng lƣợng của ion Eu3+.
Phổ huỳnh quang của ion Eu3+. Giản đồ năng lƣợng của ion Eu3+. Các ứng dụng của Europium. Giới thiệu nguyên tố Erbium (Er).
Tính chất vật lý của nguyên tố Er. Tính chất hóa học của nguyên tố Er. Giản đồ năng lƣợng của ion Er3+. Các ứng dụng của nguyên tố Erbium.
Giới thiệu vật liệu ZnO. Cấu trúc tinh thể. Cấu trúc vùng năng lƣợng của ZnO. Các dạng hình thái học của ZnO cấu trúc nano.
Tính chất quang của vật liệu ZnO cấu trúc nano trong thủy tinh silica. Vật liệu nanocomposite SiO2/ZnO pha tạp đất hiếm. Vật liệu nanocomposite pha tạp ion Eu3+ .1 Chế tạo vật liệu bột ZnO:Eu3+ bằng phƣơng pháp hóa ƣớt .2 Chế tạo màng mỏng SiO2/ZnO:Eu3+ bằng phƣơng pháp sol-gel .3 Chế tạo vật liệu dạng khối SiO2/ZnO:Eu3+ bằng phƣơng pháp sol-gel. Vật liệu nannocomposite SiO2/ZnO pha tạp ion Er3+.
Chế tạo vật liệu bằng phƣơng pháp sol-gel. Quá trình sol-gel trong vật liệu silica. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình sol-gel .1 Ảnh hƣởng của tiền chất .2 Ảnh hƣởng của chất xúc tác (nồng độ pH) .3 Ảnh hƣởng của tỉ lệ alkoxo/H2O:RW .4 Ảnh hƣởng của dung môi. Phƣơng pháp phủ màng spin-coating.
Kết luận Chƣơng 1. 36 CHƢƠNG 2: CÁC KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU SiO2-ZnO PHA TẠP ION Eu3+, Er3+. Chế tạo vật liệu SiO2/ZnO pha tạp ion Eu3+ bằng phƣơng pháp sol-gel kết hợp với phủ màng spin-coating. Hóa chất và dụng cụ chế tạo vật liệu SiO2/ZnO:Eu3+.1 Hóa chất chế tạo vật liệu SiO2/ZnO:Eu3+ .2 Dụng cụ chế tạo vật liệu SiO2/ZnO:Eu3+.
Quy trình chế tạo vật liệu SiO2/ZnO:Eu3+. Chế tạo vật liệu SiO2/ZnO pha tạp ion Er3+ bằng phƣơng pháp sol-gel kết hợp với phủ màng spin-coating. Hóa chất và dụng cụ chế tạo vật liệu SiO2/ZnO:Er3+ .1 Hóa chất chế tạo vật liệu SiO2/ZnO:Er3+ .2 Dụng cụ chế tạo vật liệu SiO2/ZnO:Er3+. Quy trình chế tạo vật liệu SiO2/ZnO:Er3+ .1 Quy trình chế tạo 1 .2 Quy trình chế tạo 2.
Các phƣơng pháp phân tích vật liệu. Phƣơng pháp nghiên cứu phổ huỳnh quang .1 Phổ huỳnh quang dừng .2 Phổ kích thích huỳnh quang. Phƣơng pháp nghiên cứu phổ nhiễu xạ tia X (XRD). Phƣơng pháp phân tích hình ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) và hiển vi điện tử quét phát xạ trƣờng (FESEM).
Phƣơng pháp phân tích phổ tán xạ năng lƣợng tia X (EDX). Kết luận Chƣơng 2. 53 vi CHƢƠNG 3: VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE SiO2/ZnO PHA TẠP ION Eu3+. Phân tích cấu trúc tinh thể và thành phần pha của vật liệu.
Phân tích hình thái bề mặt vật liệu. Phân tích phổ huỳnh quang và kích thích huỳnh quang của vật liệu. Sự phụ thuộc của huỳnh quang vật liệu vào nồng độ pha tạp ZnO. Sự phụ thuộc của cƣờng độ huỳnh quang vật liệu SiO2/ZnO:Eu3+ vào nồng độ pha tạp Eu3+.
Sự phụ thuộc của huỳnh quang vật liệu vào nhiệt độ ủ. Tính chất huỳnh quang của mẫu vật liệu M85151,25. Kết luận Chƣơng 3. 69 CHƢƠNG 4: VẬT LIỆU NANOCOMPOSITE SiO2/ZnO PHA TẠP ION Er3+.
Hệ mẫu vật liệu chế tạo theo quy trình 1. Phân tích cấu trúc và thành phần pha của vật liệu. Phân tích hình thái bề mặt vật liệu. Phân tích phổ huỳnh quang của vật liệu .1 Sự phụ thuộc phổ huỳnh quang của vật liệu vào nồng độ pha tạp ZnO .2 Sự phụ thuộc huỳnh quang vật liệu vào nồng độ pha tạp Er3+ .3 Sự phụ thuộc huỳnh quang vật liệu vào nhiệt độ ủ.
Hệ mẫu vật liệu chế tạo theo quy trình 2. Phân tích cấu trúc và thành phần pha của vật liệu. Phân tích hình thái cấu trúc bề mặt vật liệu. Phân tích phổ huỳnh quang vật liệu .1 Sự phụ thuộc của huỳnh quang vật liệu vào nồng độ pha tạp ZnO .2 Sự phụ thuộc của huỳnh quang vật liệu vào nồng độ pha tạp Er3+.3 Sự phụ thuộc của phổ huỳnh quang vào nhiệt độ ủ.
Kết luận Chƣơng 4. 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 94 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN. 103 viii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt SEM Scanning Electron Microscope Hiển vi điện tử quét XRD X-ray diffraction Nhiễu xạ tia X EDX Energy dispersive X-ray specstroscopy Phổ tán xạ năng lƣợng tia X DEA Diethanolamine Axit hữu cơ Diethanolamine MPS Mesoporous silica Một dạng xốp của SiO2 MASII Microwave reactor system Lò phản ứng vi sóng FESEM Field Emision Scanning Electron Hiển vi điện tử quét phát xạ Microscope trƣờng TEM Transmission Electron Microscope Hiển vi điện tử truyền qua HRTEM High resolution transmission Electron Hiển vi điện tử truyền qua độ Microscope phân giải cao TEOS Tetraethyl orthosilicate Hợp chất hóa học có công thức Si(OC2H5)4 PL Photoluminescence Huỳnh quang PLE Photoluminescence Excitation Huỳnh quang kích thích PZC Point of zero charge Điểm trung hòa điện tích EtOH Ethanol Rƣợu Ethanol ED Electric dipole transition Chuyển đổi lƣỡng cực điện MD Magnetic dipole transition Chuyển đổi lƣỡng cực từ ix DANH MỤC BẢNG Bảng 1.
1 Thông số vật lý của Europi. 2 Bảng 119 trạng thái của 2s+1L() của cấu hình điện tử 4f6 của ion Eu3+ [54]. 3 Bảng tổng quan các chuyển dịch trong phổ huỳnh quang của ion Eu3+ [50]. 4 Quy tắc lựa chọn cho các chuyển dịch f-f [50].
5 Thông số vật lý cơ bản của Erbium. 6 Bảng thông số của ZnO cấu trúc wurtzite [67]. 1 Hệ mẫu SiO2/ZnO:Eu3+ với tỉ lệ % mol của SiO2:ZnO:Eu3+ tƣơng ứng là 85:15:1,25 đƣợc ủ ở các nhiệt độ khác nhau từ 700 oC đến 1100 oC. 2 Hệ mẫu SiO2/ZnO:Eu3+ thay đổi nồng độ %mol ZnO, nồng độ ion Eu3+ pha tạp là 1,25%, các mẫu đƣợc ủ nhiệt ở 900 oC.
3 Hệ mẫu thay đổi theo tỉ lệ nồng độ % mol của ZnO. 4 Hệ mẫu thay đổi theo nồng độ % mol của ion Eu3+. 5 Hệ mẫu SiO2/ZnO:Eu3+ thay đổi theo nhiệt độ ủ. 1 Hệ mẫu SiO2/ZnO:Er3+ chế tạo theo quy trình 1 với tỉ lệ % mol của SiO2:ZnO:Er3+ lần lƣợt là 95:5:0,3 và nhiệt độ ủ khác nhau .
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Lê Thị Thu Hiền (2020). Luận án tiến sĩ vật lý kĩ thuật chế tạo và nghiên cứu tính c [Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội]. LuanAn.net. https://luanan.net/tai-lieu-khac/sio2zno-pha-tap-ion-eu3-va-er3
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Luận án tiến sĩ vật lý kĩ thuật chế tạo và nghiên cứu tính c" nghiên cứu về vấn đề gì?
Luận án: Luận án tiến sĩ vật lý kĩ thuật chế tạo và nghiên cứu tính chất quang của màng mỏng vật liệu nanocomposite sio2zno pha tạp ion eu3 và er3. Xem tóm tắt
Luận án "Luận án tiến sĩ vật lý kĩ thuật chế tạo và nghiên cứu tính c" 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 "Luận án tiến sĩ vật lý kĩ thuật chế tạo và nghiên cứu tính c" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Luận án tiến sĩ vật lý kĩ thuật chế tạo và nghiên cứu tính c" thuộc chuyên ngành Vật lý kỹ thuật. Danh mục: Tài liệu khác.
Luận án "Luận án tiến sĩ vật lý kĩ thuật chế tạo và nghiên cứu tính c" có bao nhiêu trang?
Luận án "Luận án tiến sĩ vật lý kĩ thuật chế tạo và nghiên cứu tính c" có 122 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Luận án tiến sĩ vật lý kĩ thuật chế tạo và nghiên cứu tính c" 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.