Phòng Quang phổ ứng dụng và Ngọc học

02/11/2021 - 01:21 PM 291 lượt xem
CÁC THÀNH TỰU CHÍNH

Trưởng phòng
TS. Nguyễn Trọng Thành
CHỨC NĂNG/NHIỆM VỤ:
  • Nghiên cứu và đào đạo
HƯỚNG NGHIÊN CỨU CHÍNH:
  • Nghiên cứu quang phổ và các mức năng lượng điện từ của các tâm đất hiếm, kim loại chuyển tiếp và một số tâm khuyết tật trong vật liệu nền vô cơ tinh thể và thủy tinh
  • Nghiên cứu phát triển công nghệ chế tạo và đặc trưng vật liệu gốm trong suốt vùng hồng ngoại
thanhnt@ims.vast.ac.vn   + 84 914 370 239

CÁC THÀNH TỰU CHÍNH

1. Nghiên cứu chế tạo hệ vật liệu silicate-kiềm thổ pha tạp Eu2+, Mn2+ (nền: CaSiO3, BaSiO3, SrSiO3) cho mục đích ứng dụng vật liệu (phosphors) trong lĩnh vực nguồn sáng rắn.
  • Vật liệu CaSiO3:Eu,Mn chế tạo bằng phương pháp nhiệt độ cao 1250 oC - 5h, môi trường H2, phổ phát quang đặc trưng của vật liệu là đám rộng, cực đại tại 450 và 600 nm, có cơ chế truyền năng lượng Eu – Mn. Xác định ngưỡng dập tắt nhiệt của vật liệu bằng phương pháp TSLES dựa trên quá trình photoionization threshold. Vật liệu phát quang tốt khi kích thích bằng chip DeepBlue-LED cho tọa độ màu trong vùng light yellow-white.
2. Nghiên cứu vai trò thành phần kiềm Li trong việc tăng cường tính chất quang của vật liệu chứa đất hiếm Er3+ và đồng pha tạp Yb3+, Er3+ trong các nano tinh thể Gd2O3 bọc SiO2 và CaF2
  • Trong nghiên cứu này, chúng tôi quan tâm tìm hiểu vai trò của thành phần biến đổi mạng nền Li. Sự có mặt của thành phần Li là một chất hoạt động mạnh sẽ tạo ra trật tự, cân bằng mới đối với các liên kết trong phạm vi “local area network” của mạng tinh thể (host network). Sự thay đổi này sẽ làm phong phú các tính chất phát quang, nhiệt phát quang của các tâm RE, defects.
  • Kết quả thu được phát quang chuyển đổi ngược của tâm Er3+ có thể điều khiển được trong vùng đỏ 670 nm hay vùng xanh 525 nm tùy vào điều kiện công nghệ. Sự truyền năng lượng của các cặp ion Gd-Er (down conversion luminescence) và Yb-Er (up- conversion luminescence) đã cho hiệu suất lượng tử phát quang cao. Đặc trưng nhiệt phát quang TSL phù hợp cho nghiên cứu ứng dụng liều kế TSL, OSL thế hệ mới trong lĩnh vực đo liều bức xạ
3. Nghiên cứu công nghệ chế tạo gốm trong suốt vùng hồng ngoại trên cơ sở vật liệu fluorite CaF2, MgF­2 dạng bột sử dụng các phương pháp ép nhiệt độ, áp suất cao dựa trên các thiết bị HIP-2000, LABOX-350 thuộc PTN Trọng điểm, Viện KHVL.
  • Chủ động tổng hợp vật liệu bột MgF2 độ sạch 99,97%, kích thước 30- 100 nm tại Viện KHVL giải quyết khó khăn về thiếu nguồn nguyên liệu bột MgF2 độ sạch cao tại thị trường trong nước.

Hình 1. (a) Ảnh mẫu gốm quang học vùng hồng ngoại MgF2 trước và sau thiêu kết tại 780 oC - 40 MPa - 25min, sử dụng thiết bị LABOX-350, Viện Khoa học vật liệu, (b) phân tích cấu trúc hình thái mẫu gốm MgF2 sau thiêu kết.

Trên cơ sở sử dụng thiết bị LABOX-350, đã chế tạo thành công mẫu gốm MgF2 với điều kiện táp lực từ 20 đến 80 MPa, nhiệt độ trong dải từ 600 đến 950 oC. Các mẫu gốm có tính chất truyền qua tốt phù hợp cho ứng dụng làm cửa sổ quang học trong vùng hồng ngoại từ 2 đến 7 µm.


Kết quả khoa học thu được cho thấy khả năng phát triển công nghệ SPS chế tạo gốm trong suốt vùng hồng ngoại có thể mở rộng đến một số đối tượng gốm khác có tính chất quang tương tự trong vùng hồng ngoại như các nền saphire, spinel, sulfile… ở điều kiện PTN trong nước, tại Viện KHVL, Viện HL KH&CN Việt Nam

CÁC CÔNG BỐ TIÊU BIỂU

Công bố khoa học
  1. Synthesis of lithium aluminate for application in radiation dosimetry, Materials Letters 267 (2020) 127506

  2. Energy level of lanthanide ions and anomalous emission of Eu2+in Sr3B2O6 materials, Physica B 595 (2020) 412373

  3. Study on luminescent properties of Tb3+ and Sm3+ co-doped CaSiO3phosphors for white light emitting diodes, Mater. Res. Express 7 (2020) 016507

  4. VUV spectroscopy of lanthanide doped fluoride crystals K2YF5,  Optical Materials 107 (2020) 110049

  5. Preparation and Optical Properties of La3PO7:Eu3+ Nanophosphors Synthesized by Combustion Method, Materials Transactions, 61, 8 (2020) 1564 - 1568

  6. Multistep synthesis and upconversion luminescence of spherical Gd2O3:Er and Gd2O3:Er @ silica, Journal of Materials Science: Materials in Electronics (2020) 31:3354–3360

  7. Upconversion Luminescence Properties of Gd2O3: Er3+ Nanospheres and Gd2O3: Er3+@Silica Nanocomposites, , Materials Transactions, Vol. 61, No. 8 (2020) pp. 1569 to 1574

  8. Luminescence properties of a nanotheranostics based on a multifunctional Fe3O4/Au/Eu[1-(2-naphthoyl)-3,3,3-trifluoroacetone]3 nanocomposite, Optical Materials 109 (2020) 110229

  9. Detection of luminescence centers in colloidal Cd0:3Zn0:7S nanocrystals by synchronous luminescence spectroscopy, Communications in Physics, 30, 2 (2020), 181-187


TRANG THIẾT BỊ CHÍNH

1. Thiết bị đo Nhiệt phát quang TLD reader Harshaw-3500:
  • Nghiên cứu các tâm, bẫy điện tử lỗ (RE, MT và một số defects) có mức năng lượng định xứ trong vùng năng lượng cấm của vật liệu bán dẫn, điện môi. Đo đặc trưng TSL của vật liệu, xác định các thông số động học E, τ, s của mức bẫy TL.
  • Thông số kỹ thuật: dải nhiệt độ đo 50 – 400 oC, tốc độ nâng nhiệt 1 – 10 oC/sec, có chế độ pre-heat.
2. Hệ đo phổ quang phát quang, nguồn kích thích laser N2 (337 nm), YAG:Nd3+ (355 nm), MOPO (400 – 700 nm), Spectra Physics, Xray Neptune -100, CuKα), cryostat 77K

3. Thiết bị lò nung nhiệt độ cao ProLabo -1200 oC (France), XL 1600 oC (auto-programming) in N2, Ar gas.

Viện khoa học vật liệu
  • 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội
  • Điện thoại: 024 37564 129
  • Email: office@ims.vast.ac.vn
  • Giờ làm việc: 08h30 tới 17h00 từ thứ Hai đến thứ Sáu
© 2021 Bản quyền thuộc về VIỆN KHOA HỌC VẬT LIỆU.