Nghiên cứu chế tạo bột huỳnh quang CaAl4O7 pha tạp ion Cr3+ phát xạ đỏ.

Abstract

Nghiên cứu “chế tạo bột huỳnh quang CaAl4O7 pha tạp ion Cr3+ phát xạ đỏ” trình bày quy trình chế tạo và khảo sát tính chất quang của vật liệu huỳnh quang CaAl₄O₇ pha tạp 2% mol ion Cr³⁺, được tổng hợp bằng phương pháp sol-gel. Với ưu điểm kiểm soát tốt thành phần hóa học và cấu trúc vi mô, phương pháp sol-gel cho phép tạo ra vật liệu có độ đồng đều cao, kích thước hạt nhỏ và phân bố ion pha tạp đồng nhất. Kết quả phân tích bằng XRD cho thấy sự hình thành pha CaAl₄O₇ tinh thể ổn định, trong khi ảnh hiển vi điện tử SEM và phân tích EDX xác nhận hình thái hạt đồng đều và sự pha tạp hiệu quả của ion Cr³⁺ vào mạng tinh thể. Phổ phát quang thu được dưới kích thích có bước sóng 480 nm cho thấy vật liệu phát xạ mạnh trong vùng đỏ (khoảng 680 –700 nm), phù hợp với các chuyển tiếp điện tử đặc trưng của Cr³⁺. Hiệu suất phát quang phụ thuộc mạnh vào nồng độ pha tạp và điều kiện xử lý nhiệt, qua đó xác định được các thông số tối ưu cho vật liệu. Những kết quả thu được minh chứng tiềm năng ứng dụng của vật liệu CaAl₄O₇: Cr³⁺ trong các thiết bị phát quang, cảm biến sinh học và chiếu sáng nông nghiệp.