Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu chế tạo và tính chất của vật liệu Zn2SiO4 và Zn2SnO4 không pha tạp và pha tạp các ion kim loại chuyển tiếp (Mn2+, Cr3+) (Synthesis and properties of undoped and transition metal (Mn2+, Cr3+) doped Zn2SiO4 and Zn2SnO4 phosphors) - NCS Lê Thị Thảo Viễn


Ngày đăng: 22/09/2020
Tên luận án: Nghiên cứu chế tạo và tính chất của vật liệu Zn2SiO4 và Zn2SnO4 không pha tạp và pha tạp các ion kim loại chuyển tiếp (Mn2+, Cr3+) (Synthesis and properties of undoped and transition metal (Mn2+, Cr3+) doped Zn2SiO4 and Zn2SnO4 phosphors)
Ngành: Khoa học Vật liệu    Mã số: 9440122
Nghiên cứu sinh: Lê Thị Thảo Viễn
Người hướng dẫn khoa học:
                                            1. GS.TS. Phạm Thành Huy
                                            2. TS. Nguyễn Thị Khôi
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
 
TÓM TẮT KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN
 
1.   Chế tạo thành công 3 nhóm hệ vật liệu: Zn2SiO4 và Zn2SiO4: Mn2+; Zn2SnO4 và Zn2SnO4: Mn2+; Zn2SnO4: Cr3+ và Zn2SnO4: Cr3+, Al3+ bằng phương pháp nghiền bi hành tinh kết hợp với ủ nhiệt ở nhiệt độ thấp hơn 200-300 °C so với phương pháp pha rắn thông thường.
2.   Vật liệu Zn2SiO4 chế tạo được phát xạ trong vùng hồng ngoại với cực đại phát xạ tại bước sóng ~ 735 nm, là bước sóng kích thích hiệu quả đối với hệ sắc tố thực vật (phytochrome) do đó có tiềm năng ứng dụng trong chế tạo các đèn chuyên dụng cho chiếu sáng nông nghiệp.
3.   Vật liệu Zn2SiO4: Mn2+ cho phổ phát xạ màu xanh lục với độ tinh khiết màu cao (~85%) khi đo trên đèn LED chế tạo bằng cách phủ bột Zn2SiO4: Mn2+ lên trên chip LED tử ngoại.
4.   Phát hiện được vùng phát xạ mới trong vùng đỏ xa (684 nm) từ vật liệu Zn­2SnO4.
5.   Vật liệu huỳnh quang Zn2SnO4: Mn2+ lần đầu tiên được chế tạo, có khả năng hấp thụ mạnh ánh sáng kích thích trong vùng xanh lam (444 nm) cho phát xạ trong vùng xanh lục (523 nm), do đó có tiềm năng ứng dụng cao trong chế tạo LED xanh lục.
6.   Vật liệu huỳnh quang Zn2SnO4: Cr3+ lần đầu tiên được nghiên cứu tính chất huỳnh quang ứng dụng cho LED dạng chuyển đổi phốt pho, có phổ phát xạ dạng phổ rộng trong vùng hồng ngoại, cực đại tại bước sóng 740 nm và hấp thụ mạnh ánh sáng xanh lam. Đây cũng là một vật liệu tiềm năng cho ứng dụng chế tạo LED chuyên dụng cho chiếu sáng nông nghiệp.
7.   Vật liệu Zn2SnO4: Cr3+, Al3+ cho phổ phát xạ dạng phổ rộng trong vùng hồng ngoại, có cực đại tại bước sóng 730 nm. Phổ kích thích cho đỉnh hấp thụ mạnh trong vùng ánh sáng xanh lam (450 nm) - phù hợp cho ứng dụng trong đèn chiếu sáng cho nông nghiệp. Phổ kích thích và phổ phát xạ của vật liệu này bị dịch về bước sóng ngắn 10 nm so với vật liệu Zn2SnO4: Cr3+. Nguyên nhân của sự dịch đỉnh kích thích và đỉnh phát xạ là do hiệu ứng Burstein–Moss.
 
 
INFORMATION ON NEW CONCLUSIONS OF DOCTORAL DISSERTATION
(Information will be posted on the Website)
 
Name of dissertation: Synthesis and properties of undoped and transition metal (Mn2+, Cr3+) doped Zn2SiO4 and Zn2SnO4 phosphors
Major: Materials Science             Code No: 9440122
Name of PhD. Student:    Le Thi Thao Vien
Advisors:                                  1. Prof. Dr. Pham Thanh Huy
                                         2. Dr. Nguyen Thi Khoi
Training Institution: Hanoi University of Science and Technology
 
Summary of new contributions of the Dissertation
 
1.   Three groups of materials: Zn2SiO4 and Zn2SiO4: Mn2+; Zn2SnO4 and Zn2SnO4: Mn2+; Zn2SnO4: Cr3+ and Zn2SnO4: Cr3+, Al3+ have been successfully fabricated by high energy planetary ball milling followed by annealing, which temperatures 200-300 °C lower than those synthesized by the conventional solid-phase method.
2.   Zn2SiO4 phosphor represents a broadband emission spectrum peaking at 735 nm in the infrared region - an effective excitation wavelength for phytochromes, so it has potential for application in specialized LEDs for agricultural lighting.
3.   Zn2SiO4: Mn2+ phosphor gives green emission spectrum with high color purity (~ 85%) when measured on LEDs fabricated by coating Zn2SiO4: Mn2+ powder on the UV LED chip.
4.   A new infrared emission peak at 684 nm has been first time observed in the emission spectrum of Zn2SnO4 phosphor - capable of being used for specialized LED in agriculture.
5.   Zn2SnO4: Mn2+ phosphor has been first time synthesized, shows strongly absorbing light in the blue region (444 nm), and gives emission in the green area (523 nm), thus having potential for application in fabricating green LED using a blue LED chip.
6.   Zn2SnO4: Cr3+ material was first studied for their fluorescence properties. The emission spectrum gives a broadband peaking at 740 nm in the infrared region. The excitation spectrum shows strong absorption of blue light (460 nm). The result indicates that Zn2SnO4: Cr3+ phosphor can be used in specialized LEDs to stimulate flowering.
7.   Zn2SnO4: Cr3+, Al3+ phosphor has a broad photoluminescence spectrum peaking at 730 nm in the infrared region. The excitation spectrum shows strong absorption of blue light (450 nm). The excitation and emission spectra are 10 nm blue shift compared to those of Zn2SnO4: Cr3+. The cause of the peak excitation and emission shifted is because of the Burstein–Moss shift.
 
LeThiThaoVien.rar Chia sẻ bài viết lên facebook