ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
LÂM VĂN DUẨN
NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA ION Nd3+
PHA TẠP TRONG TINH THỂ K2GdF5
LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ
THÁI NGUYÊN - 2020
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
LÂM VĂN DUẨN
NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT QUANG CỦA ION Nd3+
PHA TẠP TRONG TINH THỂ K2GdF5
Chuyên ngành: Quang học
Mã số: 8 44 01 10
LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ
Người hướng dẫn khoa học: TS. Phan Văn Độ
THÁI NGUYÊN - 2020
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài này là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự giúp
đỡ về mặt chuyên môn và hướng dẫn khoa học của TS. Phan Văn Độ. Các số liệu và
kết quả nghiên cứu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa được công bố trong
bất kỳ công trình nào khác. Những tài liệu tham khảo đều đã được công bố trên các
tạp chí và các trang web uy tín. Các trích dẫn đều được liệt kê đầy đủ trong danh mục
tài liệu tham khảo của luận văn.
Thái Nguyên, ngày 30 tháng 11 năm 2020.
Tác giả luận văn
Lâm Văn Duẩn
ii
LỜI CẢM ƠN
Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới TS. Phan Văn
Độ, người thầy đã tận tình hướng dẫn tôi thực hiện và hoàn thành luận án này.
Tôi xin trân trọng dành sự biết ơn của mình đến Khoa vật lý, Trường Đại Học
Khoa Học-Trường Đại Học Thái Nguyên, nơi đã tạo điều kiện cho tôi cơ hội được đi
học.
Cuối cùng, tôi xin dành những tình cảm sâu nặng nhất đến những người thân
trong gia đình tôi: Cha, mẹ, các anh chị em người thân trong gia đình; cũng như bạn
bè tôi đã dành cho tôi những tình cảm, động viên và chia sẻ, đã cho tôi nghị lực và
tinh thần để hoàn thành công việc nghiên cứu của mình.
Tác giả
Lâm Văn Duẩn
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................... ii
MỤC LỤC .................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU ...................................................................... v
DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN ...................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN VĂN ...................................... vii
MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT .............................................. 4
1.1. Quang phổ của các ion đất hiếm ............................................................ 4
1.1.1. Các nguyên tố đất hiếm ....................................................................... 4
1.1.2. Đặc điểm phổ quang học của các ion đất hiếm hoá trị ba (RE3+) ......... 5
1.1.3. Các mức năng lượng của ion đất hiếm hóa trị ba trong chất rắn .......... 8
1.2. Lý thuyết Judd-Ofelt về cường độ của các chuyển dời f-f ........................ 9
1.2.1. Lực dao động tử của một chuyển dời điện tử trong ion RE3+ ............. 9
1.2.2. Lực dao động tử của chuyển dời lưỡng cực điện .................................. 10
1.2.3. Phân tích các thông số quang học của ion RE3+ theo lý thuyết JO ...... 11
1.3. Đặc điểm quang phổ của Nd3+ ............................................................. 14
1.4. Tổng quan về vật liệu đơn tinh thể K2LnF5 ......................................... 16
1.4.1. Các đặc điểm huỳnh quang của tinh thể flouride pha tạp đất hiếm ..... 16
1.4.2. Vật liệu đơn tinh thể K2LnF5 ................................................................. 17
CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM ..................... 21
2.1. Phương pháp chế tạo vật liệu đơn tinh thể K2GdF5:Nd3+ ........................ 21
2.2 Phương pháp nghiên cứu tính chất vật lý và cấu trúc vật liệu .................. 22
2.2.1. Đo chiết suất vật liệu......................................................................... 22
2.2.2. Phương pháp ảnh nhiễu xạ tia X ....................................................... 22
2.2.3 Phổ tán xạ Raman .............................................................................. 23