TÍNH CHẤT QUANG CỦA ION KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP TRONG THỦY TINH OXIT ỨNG DỤNG TRONG CHIẾU SÁNG

Trần Thị Hồng

Tóm tắt


Vật liệu thủy tinh oxit với các thành phần B2O3- TeO2 - ZnO - Na2O pha tạp ion Mn2+ có nồng độ thay đổi từ 0% đến 5% được chế tạo bằng phương pháp nóng chảy. Phép đo nhiễu xạ tia X đã khẳng định cấu trúc vô định hình của vật liệu sau khi chế tạo. Các tính chất quang của vật liệu được khảo sát thông qua phổ phát quang và phổ kích thích phát quang. Phổ phát quang của các mẫu cho thấy dải phát quang có cường độ mạnh ứng với chuyển dời 4T1(G) – 6A1(G) (610 nm) trong vùng màu đỏ. Dựa vào kết quả đo phổ phát quang, chúng tôi xác định được tọa độ màu của tất cả các mẫu khi được kích thích bởi bước sóng 410 nm. Từ kết quả cho thấy vật liệu thủy tinh B2O3 - TeO2- ZnO – Na2O pha tạp Mn2+ có tiềm năng ứng dụng cao trong sản xuất LED màu, các thiết bị quang tử và ứng dụng hiển thị.

 


Từ khóa


pha tạp ion Mn2+; chiếu sáng; tính chất quang; thủy tinh oxit

Toàn văn:

PDF

Trích dẫn


Adachi, S. (2022). Photoluminescence spectroscopy of Mn2+ in zero-thermal expansion Zn4B6O13 green-emitting phosphor. Journal of Luminescence, 246, Article 118814. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2022.118814

Ami Hazlin, M. N., Halimah, M. K., & Muhammad, F. D. (2018). Absorption and emission analysis of zinc borotellurite glass doped with dysprosium oxide nanoparticles for generation of white light. Journal of Luminescence, 196, 498-503. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2017.11.054

An, J. M., Li, D. S., He, X. Y., Pun, E. Y. B., & Lin, H. (2021). Revealing the multicolor mechanism in borotellurite glass phosphor: From individual emission of dual-modes to WLED applications. Journal of Luminescence, 234, Article 117972. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2021.117972

Bashar, Kh. A., Lakshminarayana, G., Baki, S. O., Mohammed, A.-B. F. A., Caldiño, U., Meza-Rocha, A. N., Singh, V., Kityk, I. V., & Mahdi, M. A. (2019). Tunable white-light emission from Pr3+/Dy3+ co-doped B2O3—TeO2 PbO - ZnO Li2O - Na2O glasses. Optical Materials, 88, 558-569. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2018.12.028

Batista, E. A., Silva, A. C. A., de Lima, T. K., Guimarães, E. V., da Silva, R. S., & Dantas, N. O. (2021). Effect of the location of Mn2+ ions in the optical and magnetic properties of ZnO nanocrystals. Journal of Alloys and Compounds, 850, Article 156611. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.156611

Batygov, S. Kh., Brekhovskikh, M. N., Moiseeva, L. V., Makhov, V. N., Kirikova, N. Yu., Shukshin, V. E., & Fedorov, V. A. (2019). Optical Properties of Manganese-Activated Fluorozirconate Glasses. Inorganic Materials, 55(11), 1185-1188. https://doi.org/10.1134/S0020168519110025

Brekhovskikh, M., Batygov, S., Moiseeva, L., Solodovnikov, S., Zhidkova, I., Denisov, G., & dvsd, scasdv. (2018). Optical Properties and Electron Paramagnetic Resonance of MnO2-Doped Fluorozirconate Glasses. Inorganic Materials, 54, 1157-1161. https://doi.org/10.1134/S0020168518110031

Deopa, N., Rao, A. S., Choudhary, A., Saini, S., Navhal, A., Jayasimhadri, M., Haranath, D., & Vijaya Prakash, G. (2018). Photoluminescence investigations on Sm3+ ions doped borate glasses for tricolor w-LEDs and lasers. Materials Research Bulletin, 100, 206-212. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2017.12.019

Dexter, D. L. (1953). A Theory of Sensitized Luminescence in Solids. The Journal of Chemical Physics, 21(5), 836-850. https://doi.org/10.1063/1.1699044

Doddoji, R., Tuyen, H. V., Hong, T. T., Thanh Son, L. V., Khan, D. T., Dat, T. N., Lien, P., & Dung, P. T. (2023). Visible DC approach by controlling the UV light in (Eu3+/Tb3+) co-activated TBZN glasses for w-LEDs and a-Si solar cells. Ceramics International, 49(10), 16341-16351. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.01.236

Dong, Q., Yang, F., Cui, J., Tian, Y., Liu, S., Du, F., Peng, J., & Ye, X. (2019). Enhanced narrow green emission and thermal stability in γ-AlON: Mn2+, Mg2+ phosphor via charge compensation. Ceramics International, 45(9), 11868-11875. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.03.069

Elkhoshkhany, N., Abbas, R., El-Mallawany, R., & Hathot, S. F. (2017). Optical properties and crystallization of bismuth boro-tellurite glasses. Journal of Non-Crystalline Solids, 476,

-24. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2017.06.031

Förster, Th. (1948). Zwischenmolekulare Energiewanderung und Fluoreszenz. Annalen der Physik, 437(1-2), 55-75. https://doi.org/10.1002/andp.19484370105

Hu, T., Lin, H., Xu, J., Wang, B., Wang, J., & Wang, Y. (2017). Color-tunable persistent luminescence in oxyfluoride glass and glass ceramic containing Mn2+:α-Zn2SiO4 nanocrystals. Journal of Materials Chemistry C, 5(6), 1479-1487. https://doi.org/10.1039/C6TC05340H

Inokuti, M., & Hirayama, F. (1965). Influence of Energy Transfer by the Exchange Mechanism on Donor Luminescence. The Journal of Chemical Physics, 43(6), 1978-1989. https://doi.org/10.1063/1.1697063

Luo, H., Cao, J., Li, X., Wang, X., & Peng, M. (2018). Topological tailoring of structure and defects to enhance red to near-infrared afterglow from Mn2+-doped germanate photonic glasses. Journal of Materials Chemistry C, 6(43), 11525-11535. https://doi.org/10.1039/C8TC03477J

Mukamil, S., Shahid, N., Sarumaha, C., Khattak, S. A., Wabaidur, S. M., Islam, M. A., Kothan, S., Shoaib, M., Khan, I., Ullah, I., Kaewkhao, J., & Rooh, G. (2022). Spectroscopic investigation of dysprosium doped bismuth-borate glasses for white light application. Optical Materials, 127, Article 112291. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2022.112291

Ni, Q., Li, M., Zhu, Q., Huo, J., & Wang, Q. (2021). Composition adjustment verifies structure-property correlation in narrow-band green-emitting Zn4-xMgxB6O13: Mn2+ phosphor. Journal of Luminescence, 236, Article 118101. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2021.118101

Ravi Kumar, G., Uday Baskar, S., & Rao, M. C. (2018). Role of Mn2+ ions on optical and luminescent properties of CaF2–Y2O3–ZnO–B2O3–SiO2 glasses. Results in Physics, 10, 546-557. https://doi.org/10.1016/j.rinp.2018.05.046

Sumalatha, C., Doddoji, R., Venkateswarlu, M., Rani, P. R., Swapna, K., Mahamuda, Sk., & Rao, A. S. (2020). White light emission from Dy3+-doped ZnO + Bi2O3 + BaF2 + B2O3 + TeO2 glasses: Structural and spectroscopic properties. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 240, Article 118568. https://doi.org/10.1016/j.saa.2020.118568

Tran, T. H., Pham, Y., Vu, X. Q., & Phan, T. D. (2015). Luminescence Properties of Ce/Tb/Sm Co-Doped Tellurite Glass for White Leds Application. Materials Transactions, 56(9), 1419-1421. https://doi.org/10.2320/matertrans.MA201509

Tran, T. H., Phan, T. D., & Vu, X. Q. (2019). Luminescence studies of Eu3+ ions in tellurite glass ceramics. International Journal of Modern Physics B, 33, Article 1950179. https://doi.org/10.1142/S0217979219501790

Van Tuyen, H., Hong, T. T., Van Thanh Son, L., Lien, N. T. Q., Doddoji, R., Nguyen, H. B., & Son, L. V. T. (2023). Effects of Ce3+/Sm3+ co-doping as a luminescent modifier in borotellurite glasses for solid-state lighting. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 34(10), Article 896. https://doi.org/10.1007/s10854-023-10265-5

Wei, Y., Han, X., Song, E., & Zhang, Q. (2019). Photoluminescence and phosphorescence of Mn2+ ion activated green phosphor Na2ZnSiO4:Mn2+ synthesized by self-reduction. Materials Research Bulletin, 113, 90-96. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2019.01.022

Zhang, X., Zhu, Z., Guo, Z., Sun, Z., Yang, Z., Zhang, T., Zhang, J., Wu, Z., & Wang, Z. (2019). Dopant preferential site occupation and high efficiency white emission in K2BaCa(PO4)2:Eu2+,Mn2+ phosphors for high quality white LED applications. Inorganic Chemistry Frontiers, 6(5), 1289-1298. https://doi.org/10.1039/C9QI00138G

Zhu, Y., Liang, Y., Liu, S., Li, H., & Chen, J. (2019). Narrow-Band Green-Emitting Sr2MgAl22O36:Mn2+ Phosphors with Superior Thermal Stability and Wide Color Gamut for Backlighting Display Applications. Advanced Optical Materials, 7(6), Article 1801419. https://doi.org/10.1002/adom.201801419




DOI: https://doi.org/10.54607/hcmue.js.21.4.4112(2024)

Tình trạng

  • Danh sách trống