Nghiên cứu chế tạo bột huỳnh quang MgAl2O4 đồng pha tạp Cr3+ và Na+ phát xạ đỏ

Abstract

Bột huỳnh quang MgAl2O4 đồng pha tạp Cr3+ và Na+ đã được nghiên cứu và chế tạo thành công bằng phương pháp đồng kết tủa. Cấu trúc pha, hình thái bề mặt, thành phần và tính chất quang của vật liệu đã được nghiên cứu và khảo sát bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử quét (SEM), phổ tán xạ năng lượng tia X (EDS), phổ kích thích huỳnh quang (PLE) và phổ huỳnh quang (PL). Phổ huỳnh quang cho thấy bột huỳnh quang phát quang mạnh vùng phổ đỏ với đỉnh phát quang cực đại tại 689 nm trong vùng phổ rộng từ 676 nm đến 708 nm. Vùng phát quang ánh sáng đỏ này là do các chuyển dời liên quan đến lưỡng cực điện của điện tử từ các mức 2Eg tới 4A2g của Cr3+ nằm tại vị trí D3d của mạng nền MgAl2O4. Khảo sát ảnh hưởng của Na+ lên bột huỳnh quang cho thấy MgAl2O4 đồng pha tạp Cr3+ và Na+ có cường độ huỳnh quang tăng mạnh so với MgAl2O4 đơn pha tạp Cr3+. Phổ kích thích huỳnh quang của vật liệu MgAl2O4 đồng pha tạp Cr3+ và Na+ cho thấy vật liệu này hấp thu mạnh vùng bước sóng tử ngoại mở rộng đến vùng bước sóng từ 400 nm đến 600 nm với cực đại tại 550 nm. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng bột huỳnh quang MgAl2O4 đồng pha tạp Cr3+ và Na+ có tiềm năng ứng dụng trong điốt phát quang ánh sáng trắng.