ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ––––––––––––––––––––––––– PHẠM THỊ NA CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT QUANG CỦA THỦY TINH ALKALI-ALUMINO-BORATE PHA TẠP Sm LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÍ THÁI NGUYÊN – 2018 3+ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC PHẠM THỊ NA CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT QUANG CỦA THỦY TINH ALKALI-ALUMINO-BORATE PHA TẠP Sm Chuyên ngành: Quang học Mã số: 8440110 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS LƯƠNG DUY THÀNH THÁI NGUYÊN - 2018 3+ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, cơng trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn Tiến Sĩ Lương Duy Thành, kết nghiên cứu trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Thái Nguyên, tháng 10 năm 2018 Học viên Phạm Thị Na LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Tiến sĩ Lương Duy Thành hết lòng giúp đỡ, hướng dẫn tạo điều kiện tốt cho tơi q trình học tập, nghiên cứu hồn thiện luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn toàn thể quý thầy Khoa Vật lý Phòng đào tạo sau đại học trường Đại Học Khoa Học - Đại Học Thái Nguyên tận tình truyền đạt kiến thức quý báu tạo điều kiện tốt cho suốt hai năm học tập trường Tôi xin chân thành cảm ơn trường Đại học Quốc Gia Hà Nội, trường Đại học Duy Tân Đà Nẵng, khoa Năng Lượng trường Đại học Thủy Lợi Hà Nội, Viện Hàn Lâm Khoa Học Việt Nam, Công ty Vàng Bạc Đá Quý Doji tạo điều kiện thuận lợi để giúp tơi hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Trung học Phổ thông An Dương, đồng nghiệp hỗ trợ tạo điều kiện tốt cho suốt thời gian học tập vừa qua Tác giả Phạm Thị Na DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt Đ.v.t.đ - Đơn vị tương đối ED Electric dipole Lưỡng cực điện EM Energy migration Di chuyển lượng ET Energy transfer Truyền lượng FTIR Fourier transform infrared Hấp thụ hồng ngoại JO Judd-Ofelt Judd-Ofelt MD Magnetic dipole Lưỡng cực từ NR Nonradiative Không phát xạ BPNA 3+ RE B2O3-PbO-Na2O-Al2O3 Trivalent rare earth ions Ion đất hóa trị i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu Ý nghĩa Đơn vị AJJ’ Xác suất chuyển dời phát xạ trạng thái J J’ Atp Số hạng bậc lẻ khai triển trường tinh thể tĩnh s - α Hệ số hấp thụ - β Tỉ số phân nhánh % c Tốc độ ánh sáng chân không cm/s C Nồng độ tạp mol/dm e Điện tích electron esu f Lực dao động tử - h Hằng số Phlăng erg.s ℏ Hằng số Phlăng rút gọn erg.s I Cường độ huỳnh quang - J Moment góc tổng cộng - η Hiệu suất lượng tử % n Chiết suất vật liệu - m Khối lượng electron g λ Bước sóng nm ν Năng lượng chuyển dời S Mô men góc spin cm - τ Thời gian sống ms Ω Thông số cường độ Judd-Ofelt cm W Xác suất chuyển dời σ Tiết diện phát xạ cưỡng s cm Σ Tiết diện phát xạ tích phân cm ∆λeff Độ rộng hiệu dụng dải huỳnh quang nm Yếu tố ma trận rút gọn kép - Khoảng cách hai mức lượng cm (λ) U ∆E -1 -1 -1 -1 ii DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN VĂN Hình Chú thích Trang Chương Hình 1.1 Cấu hình điện tử nguyên tố đất kim loại chuyển tiếp Hình 1.2 Sự tách mức lượng ion Dy trường tinh thể Hình 1.3 Giản đồ số mức lượng ion đất LaCl3 Hình 1.4 Phổ hấp thụ ion Sm thủy tinh fluoride containing phosphate Hình 1.5 Phổ phát xạ Sm thủy tinh lead tungstate tellurite Hình 1.6 Giản đồ lượng giải thích tạo thành dải phát xạ ion 3+ 3+ 3+ Sm Hình 1.7 3+ Sự xếp nguyên tử mạng ngẫu nhiên vật liệu tinh thể 10 10 12 Hình 1.8 Mười nhóm cấu trúc thủy tinh borate 14 Hình 1.9 Nhóm cấu trúc đơn vị [BO]3 vòng boroxol B2O6 14 Chương Hình 2.1 Quy trình chế tạo thủy tinh BTNA phương pháp nóng chảy 24 Hình 2.2 Hệ lò chế tạo mẫu 25 Hình 2.3 Hệ đo ảnh nhiễu xạ tia X D5000 27 Hình 2.4 Ảnh nhiễu xạ tia X thủy tinh boro-tellurite 27 Hình 2.5 Hệ đo phổ tán xạ Rama XPLORA 28 Hình 2.6 Hệ đo phổ hồng ngoại Jasco-FT/IR 6300 28 Hình 2.7 Phổ FTIR phổ Raman thủy tinh lead borate 29 Hình 2.8 Thiết bị đo phổ hấp thụ Carry 5000 30 Hình 2.9 Hệ đo phổ phát quang FL3–22 30 Chương Hình 3.2 Ảnh nhiễu xạ tia X số mẫu thủy tinh BPNA 34 Hình 3.3 Phổ FTIR mẫu BPNA01 35 Hình 3.4 Phổ Raman mẫu BPNA01 35 Hình 3.5 Phổ hấp thụ quang học mẫu thủy tinh BPNA:Sm 3+ 36 Hình 3.6 Phổ kích thích huỳnh quang mẫu BPNA50 43 Hình 3.7 Phổ huỳnh quang Sm thủy tinh BPNA Hình 3.8 Giản đồ số mức lượng ion Sm BPNA thủy tinh 45 Hình 3.9 Biểu đồ biểu diễn tỷ số phân nhánh tính tốn thực nghiệm mẫu BPNA50 48 Hình 3.10 Đường cong suy giảm cường độ huỳnh quang theo thời gian 49 3+ 3+ 44 DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN Bảng Chú thích Trang Chương 3 Bảng 3.1 Thành phần, ký hiệu, khối lượng riêng (ρ, g/dm ) chiết suất (n) mẫu 33 Bảng 3.2 Năng lượng chuyển dời, tỷ số nephelauxetic ( β ) thông số liên 38 3+ kết (δ) ion Sm thủy tinh BPNA -6 -6 Bảng 3.3 Lực dao động tử thực nghiệm (fex, 10 ) tính tốn (fcal, 10 ) 3+ số chuyển dời đo ion Sm 39 Bảng 3.4 Thông số cường độ Ω2,4,6 số 40 Bảng 3.5 Các thông số phát xạ mẫu BPNA50 47 Bảng 3.6 Các thông số huỳnh quang chuyển dời G5/2→ H7/2 49 Bảng 3.7 Thời gian sống tính tốn (τcal) thực nghiệm (τexp), hiệu suất lượng tử (η) xác suất truyền lượng (WET) 50 55 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT……………………………………………………….i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU…………………………………………………………… ii DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN VĂN…………………………………………iii DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN…………………………………………v MỞ ĐẦU CHƯƠNG I LÝ THUYẾT TỔNG QUAN 1.1 Các nguyên tố đất 1.1.1 Cấu hình điện tử quang phổ nguyên tố đất 3+ 1.1.2 Các mâu thuẫn quang phổ ion RE 3+ 1.1.3 Các mức lượng ion RE trường tinh thể 3+ 1.1.4 Đặc điểm quang phổ ion Sm 1.2 Thủy tinh pha tạp đất 10 1.2.1 Khái niệm, tính chất phân loại thủy tinh 10 1.2.2 Cấu trúc thành phần thủy tinh 12 1.2.3 Thủy tinh borate 14 1.3 Cường độ chuyển dời f-f 15 1.3.1 Lực vạch chuyển dời f-f 15 1.3.2 Lực vạch chuyển dời lưỡng cực từ (MD) 16 1.3.3 Lực vạch chuyển dời lưỡng cực điện 17 1.4 Lý thuyết Judd-Ofelt 19 1.4.1 Tóm tắt nguyên lý lý thuyết JO 19 1.4.2 Tính thơng số cường độ Ωλ 20 1.4.3 Q trình phân tích thơng số quang học theo lý thuyết JO 22 CHƯƠNG II 24 CÁC PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN 24 1.2 Phương pháp chế tạo thủy tinh 24 2.2 Phương pháp nghiên cứu tính chất vật lý vật liệu 25 2.2.1 Đo chiết suất vật liệu 25 2.2.2 Đo khối lượng riêng vật liệu 26 2.3 Các phương pháp nghiên cứu cấu trúc vật liệu 26 2.3.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X 26 2.3.2 Phương pháp phổ tán xạ Raman 27 2.3.3 Phổ hấp thụ hồng ngoại (FT-IR) 28 2.4 Các phương pháp nghiên cứu tính chất quang vật liệu 29 2.4.1 Phương pháp phổ hấp thụ quang học 29 2.4.2 Phương pháp phổ quang huỳnh quang, kích thích huỳnh quang 30 66 thông qua chiết suất vật liệu Như vậy, biết xác xuất chuyển dời A0md chiết suất n0 vật liệu đó, tính Amd vật liệu biết chiết suất theo công thức [44]: n  A = A   md  n0  (3.7) 0md 47 Trong luận văn, sử dụng phương pháp thực nghiệm để tính Amd, giá trị A0md n0 trích dẫn từ tài liệu [44] Kết tính thơng số phát xạ từ mức G5/2 Sm 3+ mẫu BPNA05 trình bày bảng 3.5 Bảng 3.5 Các thông số phát xạ mẫu BPNA05 -1 ν (cm ) G5/2→ -1 Amd (s ) -1 -1 Aed (s ) AR ( ) βcal (%) βexp (%) F11/2 7293 0,63 0,63 8456 2,16 2,16 0,10 0,34 - 9637 0,94 7,70 8,64 1,36 - 10493 3,05 17,72 20,77 3,26 - F3/2 11016 4,49 2,02 6,51 1,02 - H15/2 11443 0,69 0,69 0,11 - F1/2 11203 1,32 1,32 0,21 - H13/2 12578 10,11 10,11 1,59 2,30 H11/2 14084 84,42 84,42 13,25 11,00 H9/2 15480 174,98 174,98 27,45 36,17 H7/2 16667 10,72 285,66 296,38 46,50 46,25 H5/2 17793 12,94 17,78 30,72 4,82 6,57 F9/2 F7/2 F5/2 -1 AT( G5/2) = 637 s , τR = 1,569 ms 3+ Khi ion Sm kích thích bước sóng 402 nm, điện tử chuyển từ mức H5/2 lên mức lượng P3/2, sau phụ hồi mức kích thích G5/2 6 Cuối cùng, điện tử phục hồi mức FJ (J = 1/2 đến 11/2) HJ (J = 5/2 đến 15/2) Tuy nhiên, máy quang phổ chủ yếu ghi nhận dải phát xạ vùng nhìn thấy hồng ngoại gần, sử dụng lý thuyết JO tính xác suất phát xạ tỷ số phân nhánh chuyển dời bất kỳ, kể chyển dời khơng đo thực nghiệm (ví dụ, chuyển dời 6 từ mức G5/2 mức H15/2 FJ) Trên sở thông này, lựa chọn chuyển dời sử dụng ứng dụng thực tế Để so sánh độ tin cậy tính tốn, chúng tơi tiến hành tính tỷ số phân nhánh thực nghiệm (βexp) chuyển dời đo Đại lượng tính tỷ số diện tích dải với tổng diện tích dải thu phổ phát xạ [44, 45] Kết trình bày bảng 3.5 minh họa hình 3.9 Từ kết thu được, chung nhận thấy có phù hợp tốt tính tốn nghiệm chuyển dời G5/2→ H7/2,11/2,15/2 Tuy nhiên, có sai lệch tính tốn thực nghiệm đối 6 với hai chuyển dời G5/2→ H5/2 G5/2→ H9/2 Hình 3.9 Biểu đồ biểu diễn tỷ số phân nhánh tính tốn thực nghiệm mẫu BPNA05 Trong số chuyển dời đo được, tỷ số phân nhánh chuyển dời G5/2→ H7/2 đạt giá trị lớn nhất, chúng tơi tiến hành tính thơng số huỳnh quang chuyển dời Các thông số bao gồm: tỷ số phân nhánh thực nghiệm βexp; tiết diện phát xạ cưỡng σ(λP); độ rộng vạch hiệu dụng ∆λef (đặc trưng cho độ đơn sắc dải phát xạ), đại lượng tính tỷ số diện tích dải hấp thụ với chiều cao đỉnh hấp thụ; thơng số khuếch đại dải rộng (σ(λP)×∆λef) khuếch đại quang (σ(λP)×τR) Kết trình bày bảng 3.6 Khả ứng dụng vật liệu lĩnh vực quang học phát xạ laser, khuếch đại quang nhận định dựa thông số phát xạ tính từ lý thuyết JO Trong trường hợp chúng tơi, mẫu BPNA10 có thơng số phát xạ lớn nhất, đồng thời tỷ số phân nhánh thực nghiệm lớn 50% Các thông số tương đương với thông số tương ứng số thủy tinh khác [14, 3+ 15, 23, 41, 42] Như vậy, thủy tinh akali-alumino-borate pha tạp Sm với nồng độ 1,0 mol% có triển vọng cho ứng dụng quang học Ngồi ra, thủy tinh phát xạ mạnh ánh sáng màu đỏ cam kích thích xạ tử ngoại với bước 3+ sóng 402 n 439 nm Do đó, vật liệu thủy tinh BPNA:Sm có triển vọng chế tạo LED đèn huỳnh quang màu đỏ cam thông qua việc kích thích ánh sáng tím Bảng 3.6 Các thơng số huỳnh quang chuyển dời G5/2→ H7/2 Mẫu ∆λeff ΣJJ’ σ(λP) σ(λP)×∆λeff σ(λP)×τR βexp BPNA01 10,45 0,62 20,42 21,51 30,18 BPNA05 12,33 0,63 17,45 21,42 25,64 BPNA10 12,56 0,66 21,54 21,76 33,34 BPNA20 12,49 0,64 18,65 19,90 29,90 BPNA30 13,14 0,59 18,43 19,82 29,23 46,8 46,2 51,2 48,4 46,7 3.4.4 Thời gian sống mức G5/2 Hình 3.10 Đường cong suy giảm cường độ huỳnh quang theo thời gian Thời gian sống phát xạ (τR) mức kích thích ion RE 3+ tính theo lý thuyết JO cách sử dụng công thức (1.29) Kết tính τR cho mức G5/2 Sm 3+ thủy tinh BPNA trình bày bảng 3.7 Lý thuyết JO coi tất chuyển dời từ mức G5/2 mức thấp chuyển dời phát xạ, tức bỏ qua chuyển dời không phát xạ Các công thức lý thuyết 49 τR phụ thuộc vào thông số Ω λ, tức phụ thuộc vào trường tinh thể Với thủy tinh BPNA, thay đổi nồng độ khơng lớn nên tính chất trường tinh thể không thay đổi đáng kể nồng độ, dẫn đến thời gian sống tính tốn phụ thuộc vào nồng độ trình bày bảng 3.7 Để so sánh độ xác tính tốn, tiến hành đo thời gian sống mức G5/2 cách ghi lại suy giảm cường độ huỳnh quang bước sóng 600 nm (chuyển dời G5/2→ H7/2) sau mẫu kích thích xung laser 402 nm Kết trình bày hình 3.10 Thời gian sống mức kích thích tính theo cơng thức: ∫ tI (t τ= ) dt (3.8) ∫ I (t )dt Từ đường cong suy giảm theo thời gian, chúng tơi tìm thời gian sống mức G5/2 tất mẫu Kết trình bày bảng 3.7 Thời gian sống đo mẫu giảm mạnh theo tăng nồng độ tạp Kết giải thích sau: Tại nồng độ thấp, khoảng cách ion-ion nhỏ nên tương tác chúng yếu → xác suất truyền lượng nhỏ nên dập tắt thời gian sống cường độ huỳnh quang nhỏ, dẫn đến thời gian sống lớn Khi nồng độ tăng, khoảng cách ion-ion giảm → tương tác tăng → q trình khơng phát xạ thông qua truyền lượng tăng nên dập tắt thời gian sống cường độ huỳnh quang lớn, dẫn đến thời gian sống nhỏ Bảng 3.7 Thời gian sống tính tốn (τcal) thực nghiệm (τexp), hiệu suất lượng tử (η) xác suất truyền lượng (WET) Mẫ u τR (ms) τexp (ms) BPNA0 BPNA05 1,702 1,569 1,612 1,243 BPNA10 1,615 BPNA20 BPNA30 η (%) - 94,71 Wnr (s ) 79,22 32,81 167,17 0,709 43,91 791,24 1,646 0,412 25,03 1819,65 1,604 0,302 18,83 2687,82 Từ kết thu được, nhận thấy thời gian sống thực nghiệm nhỏ thời gian sống tính tốn Điều có ngun nhân từ việc lý thuyết JO coi tất chuyển dời chuyển dời phát xạ, thực tế tồn chuyển 50 dời không phát xạ với chuyển dời phát xạ Hiệu suất lượng tử tính theo cơng thức: 51 η(%) = τ e xp τ cal ×100% (3.9) Xác suất chuyển dời tổng cộng tính theo công thức: WT = Wrad + Wnr → Wnr = WT – Wrad Tức là: Wnr = exp − τ cal (3.10) τ Kết tính hiệu suất lượng tử xác suất chuyển dời không phát xạ bảng 3.7 Với nồng độ pha tạp nhỏ, xác suất truyền lượng nhỏ hiệu suất lượng tử gần đơn vị, nồng độ tăng lên Wnr tăng 3+ τexp η giảm Các q trình khơng phát xạ ion RE bao thường gồm hai chế là: truyền lượng phục hồi đa phonon Tuy nhiên, với ion 3+ Sm , khoảng cách lượng từ mức kích thích G5/2 đến mức thấp liền kề -1 có giá trị khoảng 7300 cm , tức xấp xỉ lần lượng phonon lớn thủy tinh Do đó, trình phục hồi đa phonon bỏ qua [13, 44, 45] Như vậy, dập tắt thời gian sống thực nghiệm τexp cường độ huỳnh quang theo nồng độ tạp có liên quan đến tăng trình truyền lượng 3+ ion Sm Hiện tượng giải thích sau [23]: nồng độ tạp nhỏ, khoảng cách ion lớn nên tương tác chúng nhỏ, tức xác suất truyền lượng không đáng kể hiệu suất lượng tử lớn, đồng thời đường cong huỳnh quang suy giảm thời gian có dạng exponential đơn; 3+ nồng độ tạp tăng, khoảng cách ion Sm giảm nên tương tác chúng tăng nên xác suất truyền lượng lên, dẫn đến tăng dập tắt thời gian sống cường độ huỳnh quang Ngoài ra, truyền lượng không đồng theo hướng nên nồng độ cao tạp, đường cong huỳnh quang suy giảm thời gian khơng dạng exponential đơn 51 KẾT LUẬN Đề tài “Chế tạo khảo sát tính chất quang thủy tinh alkali-alumino3+ borate pha tạp ion Sm ” với mục tiêu đặt là: Mục tiêu luận văn là: 3+ + Chế tạo thủy tinh alkali-alumino-borate pha tạp ion Sm + Khảo sát cấu trúc vật liệu + Khảo sát tính chất quang vật liệu Chúng tơi thu số kết sau: 3+ Chế tạo thành công thủy tinh alkali-alumino-borate pha tạp ion Sm phương pháp nóng chảy Phổ XRD vật liệu có cấu trúc vơ định hình Phổ FTIR Raman mạng thủy tinh xây dựng từ nhóm cấu trúc đặc trưng mạng B2O3 PbO 3+ Đo phổ quang học Sm thủy tinh BPNA Xây dựng 3+ giản đồ số mức lượng điện tử 4f Sm vật liệu Xác định 3+ dạng liên kết Sm – ligand vật liệu nghiên cứu liên kết ion Tính thơng số cường độ Ω λ thông số quang học mẫu Các thông số phát xạ σ, β,… thủy tinh alkali-alumino-borate với nồng độ pha tạp 1,0 mol% Sm 3+ có triển vọng ứng dụng lĩnh vực chế tạo linh kiện thiết bị quang học Tính hiệu suất lượng tử xác suất truyền lượng ion 3+ Sm Kết cho thấy hiệu suất lượng tử giảm, xác suất truyền lượng tăng theo tăng nồng độ tạp TÀI LIỆU THAM KHẢO 3+ [1] D.P Thomas, Spectroscopic properties and Judd-Ofelt analysis of BaY2F8:Sm , J Opt Soc Am B: Opt Phys 31 (2014) 1777-1789 1[2] G.Q Wang, Y.F Lin, X.H Gong, Y.J Chen, J.H Huang, Z.D Luo, Y.D Huang 3+ (2014), Polarized spectral properties of Sm :LiYF4 crystal, J Lumin 147 (2014) 2326 [3] Y Wang, J Li, Z Zhu, Z You, J Xu, C Tu, Mid-infrared emission in Dy:YAlO3 crystal, Opt Mater (2014) 11041111 [4] J.P.R Wells, M Yamaga, TP.J Han, H.G Gallagher, M Honda, Polarized 3+ laser excitation, electron paramagnetic resonance, and crystal-field analyses of Sm doped LiYF4, Phys Rev B 60 (1999) 3849- 3855 [5] D Wang, Y Guo, Q Wang, Z Chang, J Liu, J Luo, Judd-Ofelt analysis of 3+ spectroscopic properties of Tm in K2YF5 crystal, J Alloys Compd 474 92009) 23-25 [6] P Solarz, W.R Romanowski, Luminescence and energy transfer processes of 3+ Sm 3+ in K5Li2LaF10:Sm - K5Li2SmF10 single crystals, Phys Rev B 72 (2015) 075105 [7] Phan Van Do, Vu Phi Tuyen, Vu Xuan Quang, Nguyen Trong Thanh, Vu Thi Thai Ha, N.M Khaidukov, Yong Ill Lee, Bui The Huy, Judd–Ofelt analysis of 3+ spectroscopic properties of Sm ions in K2YF5 crystal, J Alloys Compd 520 (2012) 262-265 [8] Phan Van Do, Bounyavong Sengthong, Vu Phi Tuyen, Vu Xuan Quang, Nicholas M Khaidukov, Nguyen Trong Thanh., Bui The Huy, (2016), Energy 3+ transfer phenomena and Judd–Ofelt analysis on Sm ions in K2GdF5 crystal, J Lumin.179 (2016) 93–99 [10] K.J Rao, Structural Chemistry of Glasses, 2002, Elsevier Science Ltd Oxford [11] Zhanxiang Zhao, Pulsed Laser Deposition and Characterisation of Rare Earth Doped Glass-polymer Optical Materials, (2012), Doctoral Thesis, The University of Leeds [12] Vu Phi Tuyen, Bounyavong Sengthong, Vu Xuan Quang, Phan Van Do, Ho Van Tuyen, Le Xuan Hung, Nguyen Trong Thanh, Masayuki Nogami, 3+ Tomokatsu Hayakawa, Bui The Huy, (2016), Dy ions as optical probes for studying structure of boro-tellurite glasses, J Lumin (2016) 178, 27–33 [13] Phan Van Do, Vu Phi Tuyen, Vu Xuan Quang, Le Xuan Hung, Luong Duy Thanh, Tran Ngoc, Ngo Van Tam, Bui The Huy, Investigation of 3+ spectroscopy and the dual energy transfer mechanisms of Sm -doped telluroborate glasses, Opt Mater 55 (2016) 62–67 [14] O Ravi, C.M Reddy, L Manoj, B.D.P Raju, Structural and optical studies of 3+ Sm ions doped niobium borotellurite glasses, J Mol Struct (2012) 1029, 5359 [15] Y.C Ratnakaram, Y Balakrishna, D Rajesh, M Seshadri, Influence of 3+ modifier oxides on spectroscopic properties of Sm doped lithium fluoroborate glass, J Mol Struct 1028 (2012) 141-147 [16] M Jayasimhadri , E.J Cho, K.W Jang , H.S Lee, S.I Kim, Spectroscopic 3+ properties and Judd-Ofelt analysis of Sm doped lead-germanate –tellurite glasses, J Phys D: Appl Phys 41 (2008) 1-7 [17] Vũ Xuân Quang, (2012), Lý thuyết Judd-Ofelt Quang phổ vật liệu chứa Đất hiếm, Danang-ICSA, 5272 [18] M.W Brian, Judd-Ofelt theory: principles and practices, NASA Langley Research Center Hampton, (2006) VA 23681 USA [19] C.G Walrand, K Binnemans, Spectral intensities of f-f transitions Handbook on the physics and chemistry of Rare Earths (2008) Vol 25 Elsevier [20] B.R Judd, Optical Absorption intensities of rare earth ions Phys Rev,127 (1962) 750-761 [21] G.S Ofelt Intensities of crystal spectra of rare earth ions, J Chem Phys, 37 (1962) 511520 [22] P Markus, G Hehlena, M.G Brik, K.W Kramer, 50th anniversary of the Judd– Ofelt theory: An experimentalist’s view of the formalism and its application, J Lumin 136 (2013) 221–239 3+ 3+ [23] Phan Văn Độ, Nghiên cứu tính chất quang ion đất Sm Dy số vật liệu quang học họ florua oxit, Luận án tiến sĩ (2016), Học Viện Khoa học Công nghệ, Viện Hàn Lâm Khoa Học Việt Nam [24] T Suhasini, J.S Kumar, T Sasikala, K Jang, H.S Lee, M Jayasimhadri, J.H 3+ Jeong, S.S Yi, L.R Moorthy, Absorption and fluorescence properties of Sm ions in fluoride containing phosphate glasses, Opt Mater (2009) 1167–1172 [25] A.M Babu, B.C Jamalaiah, T Sasikala, S.A Saleem, L.R Moorthy, Absorption 3+ and emission spectral studies of Sm -doped lead tungstate tellurite glasses, J Alloys Compd 509 (2011) 4743– 4747 [26] S Thomas, R George, S.N Rasool, M Rathaiah, V Venkatramu, C Joseph, 3+ N.V Unnikrishnan, Optical properties of Sm ions in zinc potassium fluorophosphate glasses, Opt Mater 36 (2014) 242-250 [27] M Kaczkan, Z Boruc, S Turczyński, M Malinowski, Effect of temperature on 3+ the luminescence of Sm ions in YAM crystals, J Alloys Compd (2011) 612, 149-153 [28] Nguyễn Trọng Thành, Nghiên cứu trình hole-burning phổ bền vững số vật liệu thủy tinh oxit pha tạp Eu, Luận án tiến sĩ (2015), Học viện khoa Học Công nghệ, Viện hàn Lâm Khoa Học Công Nghệ Việt Nam [29] G W Brady, X-Ray Study of Tellurium Oxide Glass, J Chem Phys, 24 (1956) 477477 [30] W.L Konijnendijk, J.M Stevels, The structure of borate glasses studied by Raman scattering J Non-Cryst Solids 18 (1975) 307-331 [31] J.C.F Windisch, J.W.M Risen, (1982), Vibrational spectra of oxygen- and boronisotopically substituted B2O3 glasses J Non-Cryst Solids 48 (1982) 307-323 [32] E.I Kamitsos, G.D Chryssikos, G D., (1991), Borate glass structure by Raman and infrared spectroscopies Journal of Molecular Structure, 247, 1-16 [33] Carnall W.T., Fields P.R., Rajnak K., (1968), Electronic Energy Levels in the 3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+ 3+ Trivalent Lanthanide Aquo Ions Pr , Nd , Pm , Sm , Dy , Ho , Er and 3+ Tm , J Chem Phys, Vol 49, No 10, 4424-4441 [34] B Sengthong, H.V Tuyen, N.T.T An, P.V Do, N.T.Q HAI, P.T.M Chau, 3+ V.X Quang, Judd–Ofelt Analysis of Dy -Activated Aluminosilicate Glasses Prepared by Sol– Gel Method, Journal of ELECTRONIC MATERIALS, 47 (2018) 23162321\ [35] K Fujita, K Tanaka, K Yamashita, K Hirao, Room temperature persistent 3+ spectral hole burning of Eu -doped sodium borate glasses, J Lumin, 87 (2002) 682684 [36] S.A Saleem, B.C Jamalaiah, M Jayasimhadri, A.S Rao, K Jang, L.R 3+ Moorthy, Luminnescent studies of Dy ion in alkali lead tellurofluoroborate glasses, J Quant Spectrosc Radiat Transfer 112 (2011) 78-84 [37] L Żur, J Pisarska, W.A Pisarski, Influence of PbF2 concentration on 3+ 3+ spectroscopic properties of Eu and Dy ions in lead borate glasses, Journal of NonCrystalline Solids 377 (2013) 114–118 [38] B.C Jainalaiah, M.V.V Kumar, K.R Gopal, Fluorescence properties and energy 3+ transfer machanism of Sm ions in lead telluroborate glasses, Opt Mater 33 (11) 16431647 3+ 3+ 3+ [39] L Zur, Structural and luminescence properties of Eu , Dy and Tb ions in lead germanate glasses obtained by conventional high-temperature melt-quenching technique, Journal of Molecular Structure 1041 (2013) 50–54 [40] S Bhardwaj, R Shukla, S Sanghi, A Agarwal, I Pal, Spectroscopic properties of 3+ Sm doped lead bismosilicate glasses using Judd-Ofelt theory, Spectrochim Acta, Part A 117 (2014) 191197 [41] Ch Basavapoornima, C.K Jayasankar, Spectroscopic and photoluminescence 3+ properties of Sm ions in Pb–K–Al–Na phosphate glasses for efficient visible lasers, J Lumin 153 (2014) 233–241 3+ [42] C.K Jayassankar, P.Babu, Optical properties of Sm ions in lithium borate and lithium fluoroborate glasses, J Alloys Compd 307 (2000) 82-95 [43] Phan Van Do, Vu Phi Tuyen, Vu Xuan Quang, Nguyen Trong Thanh, Vu Thi Thai Ha, Ho Van Tuyen, N.M Khaidukov, Julián Marcazzó, Yong Ill Lee, Bui 3+ The Huy, Optical properties and Judd–Ofelt parameters of Dy doped K2GdF5 single crystal, Opt Mater 35 (2013) 1636–1641 [44] H Lin, D Yang, G Liu, T Ma, B Zhai, Q An, J Yu, X Wang, X Liu, E.Y.B 3+ 3+ Pun, Optical absorption and photoluminescence in Sm - and Eu -doped rare-earth borate glasses, J Lumin 113 (2005) 121-128 3+ [45] C.S Rao, C.K Jayasankar, Spectroscopic and raditive properties of Sm -doped KMg-Al phosphate glasses, Opt Commun 286 (2013) 204-210 DANH MỤC CÁC CÔNG BỐ SỬ DỤNG NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN 1) Luong Duy Thanh, Vu Phi Tuyen, Nguyen Xuan Ca, Pham Thi Na, 3+ STUDY ON OPTICAL PROPERTIES OF Sm ION DOPED BOROTELLURITE GLASS, Kỷ yếu HN Vật lý chất rắn Khoa Học Vật liệu toàn quốc lần thứ 10 ... Al2O3 pha tạp ion Sm Chúng chọn tên đề tài Chế tạo khảo sát tính chất 3+ quang thủy tinh alkali- alumino- borate pha tạp ion Sm ” Mục tiêu luận văn là: + Chế tạo thủy tinh alkali- alumino- borate. .. THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC PHẠM THỊ NA CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT QUANG CỦA THỦY TINH ALKALI- ALUMINO- BORATE PHA TẠP Sm Chuyên ngành: Quang học Mã số: 8440110 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÍ... QUẢ NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT QUANG CỦA THỦY 3+ TINH AKALI -ALUMINO- BORATE PHA TẠP Sm 32 3.1 Kết chế tạo phân tích cấu trúc vật liệu 32 3.1.1 Kết chế tạo mẫu, đo chiết suất