đề tài khoa học đất hiếm

Huỳnh quang và phân tích Judd- Ofelt
của Eu
3+
trong thuỷ tinh hỗn hợp kiềm
Li
x
Na
2-x
B
4
O
7
:Eu
3+
Vũ Xuân Quang, Ngô Quang Thành, Nguyễn Trọng
Thành, Vũ Phi Tuyến, Phan Tiến Dũng, Bùi Thế Huy
Viện Khoa học Vật liệu
Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang

Nội dung
•
Chế tạo hệ mẫu thuỷ tinh hỗn hợp kiềm Li
x
Na
2-x
B
4
O
7
:Eu

3+
với x
thay đổi từ 0 đến 2
•
Khảo sát phổ hấp thụ và phổ huỳnh quang của các hệ mẫu
•
Áp dụng lý thuyết Judd-Ofelt, xác định các thông số cường độ
Ω
2
, Ω
4
, Ω
6
và ứng dụng lý thuyết đó tiên đoán thời gian sống
của huỳnhquang của Eu
3+
cũng như đánh giá về trường tinh
thể, độ đồng hoá trị của Eu3+ và môi trường xung quanh

Cơ sở lý thuyết Judd-Ofelt
2
1 2
3
ed
if
i
m
f f r i
g h
χ ν

< >
∑
r
:
9
exp
4,318.10 ( )f d
ε ν ν
−
=
∫
- Công thức thực nghiệm Smakula
Đặc trưng phổ hấp thụ
- Lực dao động tử
.
A
c d
ε
=

Đặc trưng của phổ huỳnh quang
2
2
3
1 e
if
if
i
A f r i
g hc

χ ν
< >
∑
r
:
1
if
A
τ
=
- Hệ số Anhstanh
- Thời gian sống của mức kích thích
Vấn đề là tính
2
f r i< >
r
Điều đó không đơn giản, thí dụ chuyển dời J-J’ của
5
I
8
–
5
H
6
trong
Ho
3+
sẽ có bao nhiêu yếu tố ma trận ?
' ' ' 'f r i SLJM r S L J M
α ε

< >→< >
r r
Vậy số yếu tố ma trận cần tính cho chuyển dời nói trên là 3 x (2 x 8 +1) x
(2 x 6+1) =663
Lý thuyết Judd- Ofelt
Giải pháp:

Lý thuyết Judd- Ofelt
•
Xác lập công thức tính lực dao
động tử P của chuyển dời hấp
thụ lưỡng cực điện
2
2
1
8
ed q
mc
P A D B
h
π σ
χ
 
= < >
 
 
•
M khối lượng điện tử
•
C: vận tốc ánh sáng

•
σ: năng lượng chuyển dời
•
Χ Hiệu chỉnh Lorentz của chiết suất
•
D
1q
: toán tử mômen điện Σr
i
(C
1
)
i
A
B
Trạng thái cơ bản
Trạng thái kích thích