Tổng hợp và khảo sát tính chất quang của bột huỳnh quang LaAlO3 đồng pha tạp Mn4+ và Na+.

Abstract

Bột huỳnh quang LaAlO₃ đồng pha tạp Mn⁴⁺ và Na⁺ được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa. Cấu trúc và pha tinh thể của vật liệu được khảo sát bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), hình thái bề mặt được phân tích bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM), thành phần nguyên tố được xác định bằng phổ tán sắc năng lượng tia X (EDS), tính chất quang được đánh giá qua phổ phát quang (PL). Kết quả cho thấy các mẫu tổng hợp đều hình thành pha LaAlO₃ đặc trưng và có độ kết tinh tăng dần khi nhiệt độ nung được nâng lên đến 1200°C. Đồng thời, kích thước tinh thể tăng theo nhiệt độ nung cùng với sự co mạng tinh thể cho thấy cấu trúc vật liệu được hoàn thiện hơn dưới tác động của các ion pha tạp. Kết quả phổ phát quang ghi nhận dải phát xạ đỏ đặc trưng của ion Mn⁴⁺ trong vùng bước sóng từ 660 - 750 nm khi được kích thích tại bước sóng 410 nm. Cường độ phát quang đạt giá trị cực đại nồng độ 0,3% Mn⁴⁺ và 0,5% Na⁺. Sự có mặt của Na⁺ đóng vai trò bù điện tích, góp phần ổn định cấu trúc và nâng cao hiệu suất phát quang lên 38% so với đơn pha tạp Mn4+. Kết quả thu được cho thấy tiềm năng của bột huỳnh quang LaAlO₃: Mn⁴⁺, Na⁺ trong các ứng dụng quang học, đặc biệt là nguồn sáng LED phục vụ nông nghiệp và các lĩnh vực liên quan đến chẩn đoán hình ảnh y sinh.