Luận án Nghiên cứu tính chất quang của ion đất hiếm Sm3 + và Dy3+ trong một số vật liệu quang học họ florua và oxit

Với các nồng độ pha tạp nhỏ, xác suất truyền năng lượng rất nhỏ và hiệu suất lượng tử gần như bằng đơn vị, khi nồng độ tăng lên thì WET tăng trong khi τexp và η giảm. Khi nồng độ tăng từ 0,10 mol% đến 3,33 mol%, hiệu suất lượng tử trong K2YF5:Sm3+ và TAB:Sm3+ lần lượt giảm từ 98,69 % xuống 20,12 % và 89,82 xuống 13,84 %, trong khi xác suất truyền năng lượng lần lượt tăng từ 2,61 đến 788 s-1 và 58,18 đến 3288 s-1. Như vậy, với cùng nồng độ tạp, quá trình truyền năng lượng không phát xạ trong thủy tinh xảy ra với xác suất và hiệu suất lớn hơn nhiều so với trong tinh thể. Ngoài ra, do năng lượng phonon trong vật liệu oxit lớn hơn nhiều so với trong florua nên quá trình phục hồi đa phonon trong thủy tinh telluroborate không thể bỏ qua hoàn toàn giống như trong tinh thể florua. Chính vì vậy, ngay tại nồng độ rất thấp (0,1 mol%), khi quá trình truyền năng lượng là không đáng kể thì hiệu suất lượng tử trong thủy tinh TAB vẫn nhỏ hơn so với trong tinh thể florua.

pdf158 trang | Chia sẻ: tueminh09 | Ngày: 24/01/2022 | Lượt xem: 434 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận án Nghiên cứu tính chất quang của ion đất hiếm Sm3 + và Dy3+ trong một số vật liệu quang học họ florua và oxit, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
oặc 4 F9/2). Năng lượng kích thích có thể di chuyển qua một số lớn ion trước khi phát xạ. Tuy nhiên, trong vật liệu luôn có một lượng xác định các tâm khuyết tật, chúng đóng vai trò các bẫy dập tắt và năng lượng kích thích có thể chuyển tới các bẫy này. Cuối cùng, các bẫy dập tắt sẽ phục hồi về trạng thái cơ bản của chúng thông qua phát xạ đa phonon hoặc tia hồng ngoại. Như vậy huỳnh quang của ion RE3+ có thể bị dập tắt theo con đường này. 121 Để tìm hiểu sự tham gia của quá trình EM, chúng tôi tiến hành làm khớp các đường cong FD thực nghiệm theo mô hình YT tổng quát:                       2/3 1 2 21/3 0 0 1 1 exp SS S Xb XaXa Qt t II  Kết quả làm khớp đường cong được trình bày trong hình 5.22. Tương tự như với mô hình IH, trong mô hình YT các đường cong FD của tinh thể K2YF5:Sm 3+ được làm khớp tốt nhất với S = 8, các trường hợp còn lại là S = 6. Với mẫu K2YF5:1,67 mol% Sm 3+, độ lệch bình phương χ2 trong mô hình IH và YT lần lượt là 2,0×10-4 và 3,0×10 -4 . Tức là kết quả làm khớp đường cong FD theo mô hình IH tốt hơn so với mô hình YT tổng quát và điều này ch ra rằng sự di trú năng lượng là không đáng kể trong các tinh thể K2YF5:Sm 3+ cũng như K2GdF5:Sm 3+ . Đây dường như là một sự lạ vì thông thường khi bổ sung các tham số vào đường cong lý thuyết sẽ làm nó gần với thực nghiệm hơn. Mặc dù vậy, kết quả hoàn toàn phù hợp với nghiên cứu của Lavin và các cộng sự trên thủy tinh fluoroborate pha tạp Sm3+ hoặc Tb3+ [59,140], trong thủy tinh này quá trình EM cũng không đáng kể. 0 5 10 15 20 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 a YT: Chi-Sqr = 3.0x10 -4 IH: Chi-Sqr = 2.0x10 -4 K 2 YF 5 :1.67Sm 3+ Thêi gian (ms) L g [c - ê n g ® é P L c h u È n h ã a ( ® .v .t .® )] 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 b IH: Chi-Sqr= 8,4.10 -4 YT: Chi-Sqr= 5.0x10 -4 TAB:1,67Sm 3+ Thêi gian (ms) L g [c - ê n g ® é P L c h u È n h ã a ( ® .v .t .® )] Hình 5.22. Đường cong FD của mẫu K2YF5:1,67 mol%Sm 3+ (a) và TAB:1,67mol%Sm 3+ (b) được làm khớp theo mô hình IH và YT tổng quát. Với mẫu TAB:1,67mol% Sm3+, độ lệch bình phương giảm đi khi tính đến quá trình EM, tương tự như kết quả nghiên cứu tinh thể K5Li2LaF10 pha tạp Sm 3+ [95] và thủy tinh fluorozincate pha tạp Tb3+ [132]95. Như vậy, với thủy tinh TAB, quá trình truyền năng lượng có liên quan đến cả phục hồi chéo và di chuyển năng lượng. Từ kết quả làm khớp đường cong, chúng tôi tính được thông số tương tác vi mô CDA và thông 122 số khuếch tán D (là thông số đặc trưng cho quá trình EM) của một số mẫu thủy tinh telluroborate pha tạp Sm3+, kết quả được trình bày trong bảng 5.6. Bảng 5.6. Các thông số tương tác vi mô CDA và thông số khuếch tán D của thủy tinh telluroborate pha tạp Sm3+ tính theo mô hình IH và YT. TAB:Sm 3+ CDA (IH) (cm 6 /s) CDA (YT) (cm 6 /s) D (cm 2 /s) 0,33 mol% 0,81×10 -40 0,56×10-40 0,02×10-13 0,67 mol% 1,20×10 -40 0,77×10-40 0,08×10-13 1.00 mol% 1,22×10 -40 0,46×10-40 0,12×10-13 1,67 mol% 1,26×10 -40 0,28×10-40 0,21×10-13 2,00 mol% 1,29×10 -40 0,22×10-40 0,38×10-13 Giá trị của thông số CDA trong mô hình YT nhỏ hơn giá trị tương ứng tính theo mô hình IH, tương tự như nghiên cứu của tác giả P. Solarz trên tinh thể K5Li2LaF10:Sm 3+ [95]. Giá trị của thông số khuếch tán D trong thủy tinh telluroborate cùng bậc với D trong thủy tinh lead phosphate (P2O5.PbO.Nb2O5.Sm2O3) [141] nhưng nhỏ hơn trong tinh thể K5Li2LaF10:Sm 3+ [95] và thủy tinh fluorozincate (ZnF.CdF.BaF2.LiF.AlF.LaF3.TbF3) [132]. Sự xuất hiện của thông số khuếch tán D trong thủy tinh TAB ch ra sự tham gia của sự di chuyển năng lượng trong quá trình truyền năng lượng. Kết quả tính toán cũng ch ra rằng giá trị của D tăng cùng với sự tăng của nồng độ pha tạp, tương tự như kết quả trong tinh thể K5Li2LaF10:Sm 3+, tức là quá trình EM tăng lên khi nồng độ tạp tăng. 5.4.5. Truyền năng lƣợng từ các tâm NBO- đến ion Sm3+ trong thủy tinh TAB Quan sát hình 5.22b, có thể nhận thấy rằng trong thủy tinh TAB, đường cong thực nghiệm không hoàn toàn khớp với mô hình lý thuyết ngay cả khi xét đến quá trình di chuyển năng lượng. Một số tác giả ch ra rằng sự sai lệch này có liên quan đến một quá trình truyền năng lượng khác bên cạnh quá trình CR và EM, đó là quá trình truyền năng lượng từ các khuyết tật riêng của nền tới các ion RE3+ [145,146]. Các khuyết tật nội tại có thể là các lỗ trống (vacancy), các liên kết Te-Te trong thủy tinh tellurite [147,148] hoặc các tâm oxi không cầu nối (non-bridging oxygen-NBO-) trong thủy tinh borate [149]. Quá trình truyền năng lượng này đã được tìm thấy trong một số trường hợp như: truyền năng lượng giữa Eu3+ và các tâm khuyết oxi trong thủy tinh tellurite [145], giữa Eu3+ và các nano tinh thể trong thủy tinh borate [146], hoặc giữa Er 3+ và các khuyết tật (ví dụ liên kết Te-Te) trong thủy tinh tellurite [147,148]. Các 123 khuyết tật trong các nền có thể ảnh hưởng đến sự phát quang của các tâm RE3+ vì nó tạo ra một điện trường tại vùng lân cận của ion RE3+ và do đó nó ảnh hưởng đến cường độ huỳnh quang cũng như thời gian sống của tâm phát quang. Ngoài ra, các khuyết tật riêng còn đóng góp vào sự mất trật tự trong cấu trúc thủy tinh [145,148]. Với thủy tinh telluroborate, phổ FT/IR, Raman và XRD ch ra rằng thủy tinh này được hình thành từ các nhóm cấu trúc đơn vị [BO4] tetrahedral, [BO3] triangle, [TeO4] trigonal bipiramid, [TeO3] pyramid và với nồng độ B2O3 lớn hơn 30 % thì t số giữa các nhóm cấu trúc [BO3] và [BO4] tăng theo sự tăng của nồng độ B2O3 [150]. Nghĩa là số nhóm cấu trúc [BO4] được thay thế dần bởi nhóm [BO3], điều này làm tăng số tâm NBO- trong thủy tinh. Với trường hợp thủy tinh TAB, sự xuất hiện các cực đại tại 1350 cm-1 trong phổ FT/IR (hình 3.4) và 1215 cm -1 trong phổ Raman (hình 3.5) ch ra sự tồn tại của nhóm cấu trúc [BO3], tức là khẳng định sự tồn tại của các tâm NBO - [149]. Tikhomirov [151] và các cộng sự cho rằng sự xuất hiện các đ nh Boson trong phổ Raman (năng lượng trong khoảng 50-110 cm-1) liên quan trực tiếp đến sự hiện diện của các tâm NBO- trong thủy tinh. Đ nh Boson ghi nhận được tại năng lượng 86 cm-1 trong thủy tinh TAB (hình 5.23) ch ra sự hình thành của các tâm NBO - trong thủy tinh này. Ngoài ra sự dịch chuyển về phía năng lượng cao của đ nh Boson trong mẫu pha tạp 0,5 mol% Sm3+ so với mẫu không pha tạp ch ra sự liên kết của ion Sm3+ với các tâm NBO- [151]. Tức là ion Sm3+ nằm rất gần các tâm NBO-, do đó có thể xảy ra khả năng truyền năng lượng từ các tâm NBO- sang ion RE3+ tương tự như mô hình của Stambouli và các cộng sự [145]. Từ các phân tích trên, chúng tôi đề xuất một cơ chế cho quá trình truyền năng lượng trong thủy tinh TAB, đó là cơ chế truyền năng kích thích từ các mức năng lượng của khuyết tật trong nền thủy tinh đến mức năng lượng 4G5/2 của Sm3+. Theo mô hình này, các mức năng lượng của khuyết tật rất gần nhau nên chúng tạo thành một dải rộng trong khe năng lượng của nền. Với đa số các thủy tinh, dải năng lượng này nằm cách vùng hóa trị khoảng 700 cm-1 80 120 160 200 0 20 40 60 80 TAB050 TAB00 C - ê n g ® é ( ® .v .t .® ) N¨ng l-îng (cm -1 ) Hình 5.23. Đỉnh Boson của mẫu thủy tinh không pha tạp (TAB00) và pha tạp 0,5 mol% Sm 3+ (TABS050) 124 [145,146] và chồng chập lên các mức năng lượng của Sm3+ như được biểu diễn trong hình 5.24. Các mức năng lượng của tâm NBO- cao hơn mức 4G5/2 của Sm 3+ có thể đóng góp vào việc tăng cường phát xạ của ion Sm3+ thông qua truyền năng lượng từ NBO - sang Sm 3+ [143]. Các tâm NBO - đóng vai trò như các bẫy giam giữ điện tử. Khi nhận được năng lượng nhiệt, các điện tử được giải phóng và số điện tử này tăng khi nhiệt độ tăng, do đó quá trình truyền năng lượng tăng lên và có thể dẫn đến sự tăng của cường độ huỳnh quang. Để xác nhận suy luận này, chúng tôi tiến hành đo huỳnh quang của mẫu thủy tinh TAB pha tạp 0,5 mol % Sm3+ tại các nhiệt độ khác nhau trong khoảng từ -180 oC đến 20 oC. Phép đo được thực hiện tại trường Đại học Duy Tân, Đà Nẵng, trên hệ máy Raman XPLORA kết hợp với hệ thống làm lạnh LINKAM. -200 -150 -100 -50 0 4.0x10 5 6.0x10 5 8.0x10 5 1.0x10 6 1.2x10 6 TABS050 T æ n g c - ê n g ® é P L ( ® .v .t .® ) NhiÖt ®é ( o C) Hình 5.24. Sự chồng chập giữa các mức năng lượng của NBO- và các mức năng lượng của ion Sm3+ trong thủy tinh TAB Hình 5.25. Sự phụ thuộc của tổng cường độ huỳnh quang của mẫu thủy tinh TAB pha tạp 0,5 mol % Sm 3+ theo nhiệt độ. Hình 5.25 trình bày sự thay đổi của tổng cường độ huỳnh quang theo nhiệt độ của mẫu thủy tinh TAB:0,5 mol % Sm3+. Có thể thấy rằng cường độ huỳnh quang tăng theo sự tăng của nhiệt độ và có xu hướng đạt tới giá trị bão hòa khi nhiệt độ đủ lớn. Điều này có thể giải thích bằng quá trình truyền năng lượng từ các tâm NBO- sang các ion Sm 3+ trong thủy tinh TAB. Quá trình truyền năng lượng sẽ bổ sung số điện tử trên mức năng lượng 4G5/2 của Sm 3+ , do đó cường độ phát xạ tăng đồng thời sự suy giảm của cường độ huỳnh quang không tuân đúng theo phương trình IH hoặc YT. Mặc dù vậy, khi nhiệt độ đủ cao, các điện tử được giải phóng từ các khuyết tật có thể chuyển lên vùng dẫn của vật liệu và do đó xác suất truyền năng lượng giảm đi nên cường độ huỳnh quang của tâm RE3+ có xu hướng đạt bão hòa tại nhiệt độ cao [143]. 125 Tuy nhiên, trong một số vật liệu, cơ chế truyền năng lượng từ các khuyết tật của nền đến các ion RE3+ không xảy ra. Ví dụ, trong thủy tinh silicat pha tạp Sm3+ [152], Annapurna và các cộng sự tìm thấy sự giảm của cường độ huỳnh quang theo sự tăng của nhiệt độ. Điều này ch ra rằng quá trình truyền năng lượng từ các khuyết tật sang ion RE 3+ trong thủy tinh silicat là không đáng kể. Kết luận chƣơng 5 Quá trình truyền năng lượng từ ion Gd3+ sang Sm3+ hoặc Dy3+ trong tinh thể K2GdF5 đã được nghiên cứu một cách chi tiết. Quá trình này có thể làm tăng cường huỳnh quang của các tâm Sm3+ hoặc Dy3+ khi vật liệu được kích thích bởi tia UV. Quá trình truyền năng lượng từ Tb3+ sang Sm3+ trong tinh thể K2YF5 và K2GdF5 được nghiên cứu. Mô hình IH được áp dụng để tìm ra cơ chế tương tác vượt trội và nồng độ ngưỡng trong quá trình truyền năng lượng. Kết quả nghiên cứu ch ra rằng quá trình truyền năng lượng từ Tb3+ sang Sm3+ theo cơ chế tái hấp thụ với cơ chế tương tác vượt trội là tương tác DD. Hiệu suất và xác suất truyền năng lượng từ Tb3+ sang Sm 3+ tăng, trong khi nồng độ ngưỡng giảm theo sự tăng của nồng độ Sm3+. Hiện tượng tự dập tắt huỳnh quang có nguyên nhân chính là do quá trình truyền năng lượng giữa các ion Sm3+ (hoặc Dy3+), nó xảy ra ở nồng độ pha tạp lớn hơn 0,67 mol % trong tất cả các hệ mẫu. Sự dập tắt của thời gian sống theo nồng độ có liên quan đến hiện tượng này. Quá trình truyền năng lượng trong thủy tinh telluroborate xảy ra với xác suất và hiệu suất lớn hơn so với trong tinh thể florua. Năng lượng phonon lớn là một trong những nguyên nhân làm giảm hiệu suất lượng tử trong thủy tinh TAB so với trong tinh thể florua. Quá trình truyền năng lượng giữa các ion Sm3+ (hoặc Dy3+) được nghiên cứu chi tiết theo mô hình IH và phương pháp của Dexter. Cơ chế tương tác chính giữa các ion Sm 3+ trong K2YF5 và K2GdF5 là tương tác DQ, trong khi ở thủy tinh TAB:Sm 3+ (Dy 3+) và tinh thể K2GdF5:Dy 3+ là tương tác DD. Quá trình truyền năng lượng giữa các ion RE 3+ trong tinh thể xảy ra theo cơ chế phục hồi chéo, trong khi ở thủy tinh có cả sự tham gia của di trú năng lượng và sự truyền năng lượng từ NBO- sang RE3+. Xác suất và hiệu suất truyền năng lượng tăng theo sự tăng của nồng độ tạp. 126 KẾT LUẬN Đề tài “Nghiên cứu tính chất quang của ion đất hiếm Sm3+ và Dy3+ trong một số vật liệu quang học họ florua và oxit”, với các mục tiêu chính đặt ra là: + Chế tạo vật liệu thủy tinh telluroborate pha tạp ion Dy3+ và Sm3+. + Phân tích cấu trúc và tính chất vật lý các vật liệu. + Áp dụng lý thuyết JO và mô hình IH để nghiên cứu các tính chất quang học của các ion RE 3+ (Sm 3+ và Dy 3+ ) và quá trình truyền năng lượng giữa các ion RE3+ được pha tạp trong tinh thể K2YF5, K2GdF5 và thủy tinh telluroborate. Chúng tôi đã thu được một số kết quả mới như sau: 1. Chế tạo thành công thủy tinh telluroborate pha tạp ion Sm3+ và Dy3+ bằng phương pháp nóng chảy. Phổ XRD ch ra vật liệu này có cấu trúc vô định hình. Các mẫu sử dụng trong luận án có độ trong suốt cao, đáp ứng tốt cho các nghiên cứu quang phổ. 2. Đã xây dựng giản đồ một số mức năng lượng điện tử 4fn của Sm3+ và Dy3+ trong các vật liệu. Giản đồ này được sử dụng để giải thích các quá trình hấp thụ, huỳnh quang cũng như các chuyển dời không phát xạ trong ion Sm3+ và Dy3+. Đã xác định được dạng liên kết của RE3+– ligand trong các vật liệu nghiên cứu là liên kết ion. 3. Bộ thông số cường độ Ωλ cho thấy độ bất đối xứng của trường ligand và độ đồng hóa trị của liên kết RE3+-ligand trong thủy tinh telluroborate cao hơn trong tinh thể K2Y(Gd)F5. Trong khi “độ cứng” của môi trường xung quanh ion RE 3+ trong tinh thể K2Y(Gd)F5 cao hơn trong thủy tinh telluroborate. 4. Trong vật liệu tinh thể K2YF5 và K2GdF5 đồng pha tạp Tb 3+ và Sm 3+ , các ion Tb 3+ đóng vai trò tâm tăng nhạy cho sự phát quang của tâm phát quang chính là Sm3+, dựa trên quá trình truyền năng lượng. Trong đó, cơ chế tương tác chính giữa Tb3+ và Sm3+ thông cơ chế tái hấp thụ là tương tác DD. Xác suất và hiệu suất truyền năng lượng tăng theo sự tăng của nồng độ Sm3+. 5. Sự tự dập tắt huỳnh quang xảy ra tại nồng độ tạp RE3+ lớn hơn 0,67 mol%, đây là nguyên nhân chính làm giảm thời gian sống theo nồng độ. Sự dập này xảy ra ở tinh thể K2Y(Gd)F5 theo cơ chế phục hồi chéo, trong khi ở thủy tinh bao gồm 3 cơ chế là phục hồi chéo, di chuyển năng lượng và sự truyền năng lượng từ các tâm NBO- sang RE 3+ . Trong đó, cơ chế tương tác chính giữa các ion Dy3+ trong cả 2 loại vật liệu tinh 127 thể và thủy tinh là tương tác DD. Với Sm3+, cơ chế tương tác chính là DD ch xảy ra trong thủy tinh còn trong tinh thể là tương tác DQ. 6. Các thông số phát xạ σ, β, η thu được chứng tỏ các vật liệu nghiên cứu (với nồng độ tạp tối ưu 0,67 mol%) có triển vọng ứng dụng trong lĩnh vực linh kiện và thiết bị quang học. Giản đồ tọa độ màu CIE ch ra rằng thủy tinh TAB:1,0 mol% Dy3+ và các tinh thể K2Y(Gd)F5 đồng pha tạp 0,33 mol% Tb 3+ và 0,67 hoặc 1,67 mol% Sm3+ có triển vọng chế tạo các thiết bị phát ánh sáng trắng. 128 DANH MỤC CÁC CÔNG BỐ SỬ DỤNG NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN 1. 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 spectroscopy and the dual energy transfer mechanisms of Sm 3+ -doped telluroborate glasses, 2016, Opt Mater 55, 62–67 2. Phan Van Do, Vu Phi Tuyen, Vu Xuan Quang, Nguyen Trong Thanh, Vu Thi Thai Ha, N.M. Khaidukov. Julián Marcazzó, Yong-Ill Lee, B.T. Huy, Optical properties and Judd–Ofelt parameters of Dy3+doped K2GdF5 single crystal, 2013, Opt. Mater 35, 1636-1641. 3. Phan Van Do, Vu Phi Tuyen, Vu Xuan Quang, Nguyen Trong Thanh,Vu Thi Thai Ha, Khaidukov N.M., Yong-Ill Lee, B.T. Huy, Judd–Ofelt analysis of spectroscopic properties of Sm 3+ ions in K2YF5 crystal, 2012, J. Alloys Compd 520, 262-265 4. Tran Ngoc, Vu Phi Tuyen, Phan Van Do, Optical properties of Sm 3+ ions in borate glass, 2014, VNU J. Science, Math - Phys Vol. 30, No. 1, 24-31 5. Vu Phi Tuyen, Phan Van Do, M.N. Khaidukov, Nguyen Trong Thanh, Energy transfer studies of Dy 3+ ions doped K2GdF5 crystal, 2012, VNU J. Science, Math - Phys 28,112-116 6. Phan Van Do, Vu Phi Tuyen, Vu Xuan Quang, Nguyen Trong Thanh, Optical properties of Sm 3+ in K2GdF5 single crystal, 2014, Proceeding, Advances in Optics, Photonics, Spectroscopy and Applications VIII. 591-596 7. Vu Xuan Quang, Vu Phi Tuyen, Phan Van Do, Nicholas M. Khaidukov, V. N Makhov, Nguyen Trong Thanh, Vu Thi Thai Ha, Tb 3+ /Sm 3+ codoped K2YF5 and K2GdF5 crystals: Optical properties and energy transfer mechanism, 2011, Proceeding, International conference on spectroscopy and applications, Nha Trang. 47-51 129 130 Tài liệu tham khảo Tài liệu tiếng việt 1 Võ Khánh Hưng, (2013), Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất quang của thủy tinh borotellurite pha tạp Eu3+, Luận văn thạc sĩ Vật Lý, Viện Hàn Lâm Khoa Học Việt Nam. 2 Vũ Xuân Quang, Cường độ của chuyển dời f-f trong các ion đất hiếm, lí thuyết Judd- Ofelt và ứng dụng, Bài giảng tại Phòng Quang phổ Ứng dụng và Ngọc học (Viện Khoa học Vật liệu), Phòng Vật lý Ứng dụng (Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang), lớp cao học Vật lý tại Nha Trang 5/2008, lớp học lần thứ 4 về Nhiệt huỳnh quang tại Đồng Hới 7/2008. 3 Vũ Xuân Quang, (2012), Lý thuyết Judd-Ofelt và Quang phổ của các vật liệu chứa Đất hiếm, Danang-ICSA, 52-72 4 Ngô Quang Thành, 2008, Nghiên cứu hiện tượng phát quang cưỡng bức nhiệt của một số vật liệu rắn và ứng dụng trong đo liều bức xạ, Luận án tiến sĩ Vật lý, Viện Vật lý và Điện tử, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. 5 Phạm Văn Tường, (2007), Vật liệu vô cơ, NXB Đại học quốc gia Hà Nội. Tài liệu tiếng anh 6 Alajerami Y.S.M., Hashim S., Hassan W.M.S.W., Ramli A.T., Kasim A., (2012), Optical properties of lithium magnesium borate glasses doped with Dy 3+ and Sm 3+ ions, Physica B 407, 2398-2403 7 Amjad R.J., Sahar M.R., Ghoshal S.K., Dousti M.R., Arifin R., (2013), Sythesis and characterization of Dy 3+ doped zinc-lead-phosphate glass, Opt. Mater. 35, 1103-1108. 8 Arunkumar S ., Krishnaiah K.V., Marimuthu K., Structural and luminescence behavior of lead fluoroborate glasses containing Eu 3+ ions, (2013), Physica B 416, 88–100 9 Ayuni N., Halimah M. K., Talib Z. A., Sidek H. A. A., Daud W. M., Zaidan A. W., A. Khamirul M., 2011, Optical Properties of Ternary TeO2-B2O3-ZnO Glass System, IOP Conf. Series: Mater. Sci. Eng .17, 012027 10 Bahadur A., Dwivedi Y., Rai S.B., (2014), Enhanced luminescence and energy transfer study in Tb:Sm codoped lead fluorotellurite glass, Spectrochim. Acta, Part A: Mol. Biomole. Spect, 11, 117-181 11 Basavapoornima Ch., Ratnakaram Y.C., (2009), Luminescence and laser transition studies of Dy 3+ :K-Mg-Al fluorophosphate glasses, Physica B 404, 235-242. 12 Bigotta S., Tonelli M., Cavalli E., Belltti A., (2010), Optical spectra of Dy 3+ in KY3F10 and LiLuF4 crystalline fibers, J.Lumin. 130, 13-17. 13 Binnemans K., Interpretation of europium(III) spectra, 2015, Coordination Chemistry Reviews 295, 1–45 14 Bourhis E.L., (2008), Glass: Mechanics and Technology. Wiley-VCH: Weinheim, Germany. 131 15 Brian M.W., (2006), Judd-Ofelt theory: principles and practices, NASA Langley Research Center Hampton, VA 23681 USA. 16 Brik M.G., Ishii T., Tkachuk A.M., Ivanova S.E., Razumova I.K., (2004), Calculations of the transition intensities in the optical spectra of Dy 3+ :LiYF4, J. Alloys Compd. 374, 63-68 17 Byrappa K., Yoshimura M., (1998), Hydrothermal Shynthesis and Crystal Growth of Fluorides, Handbook of Hydrothermal Technology, 511 18 Carnall W.T., Fields P.R., Rajnak K., (1968), Electronic Energy Levels in the Trivalent Lanthanide Aquo Ions Pr 3+ , Nd 3+ , Pm 3+ , Sm 3+ , Dy 3+ , Ho 3+ , Er 3+ and Tm 3+ , J. Chem. Phys, Vol 49, No 10, 4424-4441 19 Carnall W.T., (1978), Energy Level Structureand Transition Probabilities in the Spectra of the Trivalent Lanthanides in LaF3, Department of Physics The Johns Hopkins University 20 Carnall W.T., Fields P.R., Rajnak K., (1968), Electronic Energy Levels in the Trivalent Lanthanide Aquo Ions .II. Gd 3+ , J. Chem. Phys. 49, 4443-4446 21 Carnall W.T., Fields P.R., Rajnak K., (1968), Electronic Energy Levels in the Trivalent Lanthanide Aquo Ions. III. Tb 3+ , J. Chem. Phys. 49, 4447-4449 22 Chang Ch.K., Chen T.M., (2007), Sr3B2O6:Ce 3+ ,Eu 2+ : A potential single-phased white-emitting borate phosphor for ultraviolet light-emitting diodes, Appl. Phys. Lett. 91, 081902 23 Cheng Z.D., Wei Ch.G., Liang L.Z., Guo S.Z., Bei Q.J., (2008), Spectroscopic Properties and Energy Transfer in Tb 3+ -Sm 3+ Co-Doped Oxyfluoride Glasses, Act Photonica Sinica 37, 71-73 24 Chen D., Wang Y., Yu Y., Ma E., Liu F., 2007, Fluorescence and Judd-Ofelt analysis of Nd 3+ ions in oxyfluoride glass ceramics CaF2 nanocrystals, J. Phys. Chem. Solids 68, 193- 200 25 Clark R.A., (2012), Intrinsic Dosimetry: Properties and Mechanisms of Thermoluminescence in Commercial Borosilicate Glass, Degree Doctor of Philosophy, University of Missouri, USA 26 Deun R.V., Binnemans K., Walrand C.G., Adam J.L., (1999), Judd–Ofelt intensity parameters of trivalent lanthanide ions in a NaPO3–BaF2 based fluorophosphate glass, J. Alloys. Compd. 283, 59-65. 27 Dhiraj K. Sardar D.K., William M. Bradley W.M., Raylon M. Yow R.M., John B. Gruber J.B., Zandi B., (2004), Optical transitions and absorption intensities of Dy 3+ (4f 9 ) in YSGG laser host, J. Lumin. 106, 195–20 28 Do P.V., Tuyen V.P., Quang V.X., Thanh N.T., Ha V.T.T., Khaidukov N.M., Lee Y.I., Huy B.T., (2012), Judd–Ofelt analysis of spectroscopic properties of Sm3+ ions in K2YF5 crystal, J. Alloys. Compd. 520, 262-265 132 29 Do P.V., Tuyen V.P., Quang V.X., Thanh N.T., Ha V.T.T, N.M. Khaidukov. Marcazzó J., Lee Y.I., B.T. Huy , (2013), Optical properties and Judd–Ofelt parameters of Dy 3+ doped K2GdF5 single crystal, Opt. Mater. 35, 1636-1641 30 Do P.V., Tuyen V.P., Quang V.X., Thanh N.T., Optical properties of Sm 3+ in K2GdF5 single crystal, 2014, Proceeding, Advances in Optics, Photonics, Spectroscopy and Applications VIII, 591-596 31 Dzik G.D., Solarz P., Romanowski W.R., Beregi E., Kovacs L., Dysprosium-doped YAl3(BO3)4 crystals: an investigation of radiative and non- radiative processes, J. Alloys Compd. 359, 51-58. 32 Dzik G.D., Romanowski W.R., Palatnikov M.N., Sidorov N.V., Kalinnikov V.T., (2004), Dysprosium-doped LiNbO3 crystal. Optical properties and effect of temperature on fluorescence dynamics, J. Mol. Struct. 704, 139-144 33 Faria L.O., Lo D., Kui H.W., Khaidukov N.M., Nogueira M.S., (2004), Thermoluminescence response of K2YF5:Tb 3+ crystals to photon radiation fields, Radiat. Prot. Dosim. 34, 1-4 34 Florez A., Martinez J.F., Florez M., Porcher P., 2001, Optical transition probabilities and compositionnal dependence of Judd-Ofelt parameters of Nd 3+ ions in fluoroindate glasses, J. Non-Cryst. Solids 284,261-267 35 Fujita K., (1999), Optical and magneto-optical properties of rare earth ion in non- crystalline oxide, Doctoral Thesis, Kyoto, University, Japan. 36 García Solé J., Bausá L.E., and Jaque D., (2005), An Introduction to the Optical Spectroscopy of Inorganic Solids, Universidad Autonoma de Madrid, Madrid, Spain John Wiley and Son, Ltd. 37 Greaves G.N., Sen N., (2007) Inorganic glasses, glass-forming liquids and amorphizing solids. Advances in Physics, 56, 1-166. 38 Gusowski M.A., Gągor A., Gusowska M.T., Romanowski W.R., (2006), Crystal structure and vibrational properties of new luminescent hosts K3YF6 and K3GdF6, J. Solid State Chem. 179, 3145-3150 39 Hanh H.K., Khaidukov N. M., Makhov V.N., Quang V.X., Thanh N.T., Tuyen V.P., (2010), Thermoluminescence properties of isostructural K2YF5 and K2GdF5 crystals doped with Tb 3+ in response to α, β and X-ray irradiation, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B 268, 3344–3350. 40 Hehlen M.P., Brik M.G., Kramer K.W., (2013), 50th anniversary of the Judd–Ofelt theory: An experimentalist’s view of the formalism and its application, J. Lumin. 136, 221– 239 41 Huy B.T., Seo M.H., Lim J.M., Lee Y.I., Thanh N. T., Quang V. X., Hoai T. T., Hong N. A., (2011), Application of the Judd–Ofelt Theory to Dy3+ -Doped Fluoroborate/Sulphate Glasses, J. Korean Chem. Soc. 59, 3300-3307 133 42 Inokuti M., Hirayama F., (1965), Influence of Energy Transfer by the Exchange Mechanism on Donor Luminescence, J. Chem. Phys. 43, 1979-1989. 43 Jamalaiah B.C., Kumar M.V., Gopal K.R., (2011), Fluorescence properties and energy transfer machanism of Sm 3+ ions in lead telluroborate glasses, Opt. Mater. 33, 1643- 1647. 44 Jayasimhadri M., Cho E.J., Jang K.W., Lee H.S., Kim S.I., (2008), Spectroscopic properties and Judd-Ofelt analysis of Sm 3+ doped lead-germanate –tellurite glasses, J. Phys. D: Appl. Phys. 41, 1-7 45 Jayassankar C.K., Babu P., (2000), Optical properties of Sm 3+ ions in lithium borate and lithium fluoroborate glasses, J. Alloys. Compd. 307,82-95 46 Jayasankar C.K., Rukmini E., (1997), Spectroscopic investigations of Dy 3+ in borosulphate glasses, Physica B 240, 273-288 47 Judd B.R., (1962), Optical Absorption intensities of rare earth ions. Phys. Rev,127, 750-761. 48 Kaczkan M., Boruc Z., Turczyński S., Malinowski M., Effect of temperature on the luminescence of Sm 3+ ions in YAM crystals, J. Alloys. Compd. 612, 149-153 49 Kamitsos E.I., Chryssikos G.D., (1991), Borate glass structure by Raman and infrared spectroscopies, J. Mol. Struct. 247, 1-16. 50 Karunakaran R.T., Marimuthu K., Babu S.S., Arumugam S., (2009), Structural, optical and thermal investigations on Dy 3+ doped NaF-Li2O-B2O3 glasses, Physica B 404, 3995-4000 51 Karunakaran R.T., Marimuthu K., Babu S.S., Arumugam S., (2010), Dysprosium doped alkali fluoroborate glasses-Thermal, structural and optical investigations, J. Lumin. 130, 1067-1072. 52 Ke W.Ch., Lin Ch.Ch., Liu R.Sh., Kuo M.Ch., (2010), Energy Transfer and Significant Improvement Moist Stability of BaMgAl10O17:Eu 2+ ,Mn 2+ as a Phosphor for White Light-Emitting Diodes, J. Electrochem. Soc. 157, 307-309. 53 Kharbache H., (2008), Propriétés de fluorescence de l’ion Eu3+ dans K2(Y,Gd)F5: Analyse des couplages Eu 3+ -Eu 3+ et des mécanismes de division de photons, These Docteur D’universite. 54 Kharitonov Y. A., Gorbunov Y. A., and Maksimov B. A., (1983), The crystal- structure of potassium yttrium fluoride K2YF5. Kristallografiya 28, 1031–1032. 55 Konijnendijk W.L., Stevels J.M., (1975), The structure of borate glasses studied by Raman scattering. J. Non-Cryst. Solids18, 307-331. 56 Kristianpoller N., Weiss D., Khaidukov N., Makhov V., Chen R., (2008), Thermoluminescence of some Pr 3+ doped fluoride crystals, Radiat. Meas. 43, 245–248. 57 Lahoz F., Martin I.R., Mendoza U.R.R., Iparraguirre I., Azkargorta J., Mendioroz A., Balda R., Fernandez J., Lavin V., (2005), Rare earths in nanocystalline glass-ceramics, Opt. Mater. 27, 1762-1770. 134 58 Lai L.P., Sheng W.S., Ling Z.S., Jun Z.F., Zheng X., (2012), Ca2BO3Cl:Ce 3+ ,Tb 3+ : A novel tunable emitting phosphor for white ligh-emitting diodes, Chin. Phys B. 21, 127804 59 Lavin V., Martin I.R., Jayasankar C.K., Troster Th., (2002), Pressure-induced energy transfer processes between Sm 3+ ions in lithium fluoroborate glasses, Phys. Rev. B 66, 064207 60 Li J., Wang J., Han S., Guo Y., Wang Y., (2012), Growth and spectral properties of Sm 3+ :YAl3(BO3)4 crystal, J Chin Ceramic Society 40, 601-605 61 Li Y., Yin M., Dong N., Makhov V.N., Khaidukov N.M., Krupa J.C., (2004), Spectra analysis of Tm 3+ in K2YF5, J. Phys. Chem. Solids 65, 1059-1063. 62 Liang X., Yang Y., Zhu Ch., Yuan S., Chen G., Pring ., Xia F., (2007), Luminescence properties of Tb 3+ -Sm 3+ codoped glasses for white light emitting diodes, Appl. Phys. Lett. 91, 091104 63 Lin H., Yang D., Liu G., Ma T., Zhai B., An Q., Yu J., Wang X., Liu X., Pun E.Y.B, (2005), Optical absorption and photoluminescence in Sm 3+ - and Eu 3+ -doped rare-earth borate glasses, J. Lumin. 113, 121-128 64 Lin J., Liu X., (2007), LaGaO3:A (A = Sm 3+ and/or Tb 3+ ) as promising phosphors for field emission displays, J. Mater. Chem. 18, 221-228 65 Liu W., Zhang Q., Sun D., Luo J., Gu Ch., Jiang H., Yin S., (2011), Crystal growth and spectral properties of Sm:GGG crystal, J. Cryst. Growth 331, 83-86. 66 Loncke F., (2010), Magnetic resonance study of dopant related defects in X-ray storage phosphors, Universiteit Gent, Ghent, Belgium. 67 Loncke F., Zverev D., Vrielinck H., Khaidukov N. M., Matthys P., and Callens F., (2007), K2YF5 crystal symmetry determined by using rare-earth ions as paramagnetic probes. Phys. Rev. B 75:144427 68 Mahamuda Sk., Swapna ., Packiyaraj P., Rao A.S., Prakasha G.V., (2014), Lasing potentiallities and white generation capabilities of Dy 3+ doped oxy-fluoroborate glasses, J. Lumin. 153, 382-392 69 Maheshvaran K., Linganna K., Marimuthu K, (2011), Composition dependent structural and optical of Sm 3+ doped boro- tellurite glasses, J. Lumin. 131, 2746-2753. 70 Maheshvaran K., Veeran P.K., Marimuthu K., 2013, Structural and optical studies on Eu-doped doped boro-tellurite glasses, Solid State Sci 17, 54-62 71 Makhov V.N., Khaidukov N.M., Lo D., Kirm M., Zimmerer G., (2003), Spectroscopic properties of Pr 3+ Luminescence in complex flouride crystals, J. Lumin. 102- 103, 638-643. 72 Martin N., Mahiou R., Boutinaud P., Cousseins J.C., (2001), A spectroscopic study of K2YF5:Pr 3+ , J. Alloys Compd. 323-324, 303-307 73 Minakova N.A., Zaichuk A.V., Belyi Y.I., (2008), The structure of borate glass. Glass Ceram. 65, 70-73. 135 74 Ngoc T, Tuyen V.P., Do P.V, (2014) Optical properties of Sm 3+ ions in borate glass, VNU J. Science, Math - Phys Vol. 30, No. 1, 24-31 75 Nieto J.A., Khaidukov N.M., ríguez A.S., Vega J.C.A., (2007) Thermoluminescence of terbium-doped double fluorides, Phys. Rev. B 263, 36–40. 76 Ning X., Matthieu W., Liu A.J, Nagel S.R., (2007), Excess Vibrational Modes and the Boson Peak in Model Glasses, Phys. Rev. Lett. 98, 175502. 77 Ofelt G.S., (1962). Intensities of crystal spectra of rare earth ions, J. Chem. Phys, 37, 511-520. 78 Parisi D., Toncelli A., Toncelli M., Cavalli E., Bovero E., Belleti A., (2005), Optical spectroscopy of BaY2F8:Dy 3+ , J. Phys.: Condens. Matter, 2783-2790 79 Pauling L., 1960, The nature of the chemical bond and the structure of molecules and crystals, Cornell University press. 80 Pavani P.G., Sadhana K., Mouli V.C., (2011), Optical, physical and structural studies of boro-zinc tellurite glasses, Physica B 406, 1242-1247 81 Praveena R., Ratnakaram Y.C., (2007), Photoluminescence and energy transfer studies of Dy 3+ doped fluorophosphate glasses, Spectrochim. Acta, Part A 70, 577-586. 82 Rada S., Dan V., Rada M., Culea E., (2010), Gadolinium-environment in borate- tellurate glass ceramics studied by FTIR and EPR spectrscopy, J. Non-Cryst. Solids 356, 474-479. 83 Rajesh D., Ratnakaram Y.C., Seshadri M., Balakrishna A., Krishna T.S., (2012), Structural and luminescence properties of Dy 3+ ions in strontium lithium bismuth glasses, J. Lumin. 132, 841-849. 84 Rajesh D., Balakrishna A., Ratnakaram Y.C., (2012), Luminescence, stuctural and dielectric properties of Sm 3+ impurities in strontium lithium borate glasses, Opt. Mater. 35,108-116 85 Raju G.S.R., Jung H.C., Park J.Y., Chung J.W., Moon B.K., Jeong J.H., Son S.M., Kim J.H., (2010), Sintering temperature effect and luminescent properties of Dy 3+ :YAG nanophosphor, Journal Of Optoelectronics and Advanced Materials, 12, 1273-1278 86 Rao K.J., (2002) Structural Chemistry of Glasses, Elsevier Science Ltd. Oxford 87 Rao Ch.S., Jayasankar C.K., (2013), Spectroscopic and raditive properties of Sm 3+ - doped K-Mg-Al phosphate glasses, Opt. Commun. 286, 204-210. 88 Ratnakaram Y.C., Naidu D.T., Kumar A.V., Gopal N.O., (2005), Influence of mixed akalies on absorption and emission properties of Sm 3+ ions in borate glasses, Physica B 358, 296-307. 89 Ratnakaram Y.C., Balakrishna., Rajesh D., Seshadri M., (2012), Influence of modifier oxides on spectroscopic properties of Sm 3+ doped lithium fluoroborate glass, J. Mol. Struct. 1028, 141-147. 136 90 Ravi O., Reddy C.M., Reddy B.S., Raju B.D.P., (2014), Judd-Ofelt analysis and spectral properies of Dy 3+ doped niobium containing tellurium calcium zinc borate glasses, Opt. Commun. 312, 263-268. 91 Ravi O., Reddy C.M., Manoj L., Raju B.D.P.,(2012), Structural and optical studies of Sm 3+ ions doped niobium borotellurite glasses, J. Mol. Struct. 1029, 53-59 92 Reddy C.M., Dillip G.R., Raju B.D.P.,(2011), Spectroscopic and photoluminnescence characteristics of Dy 3+ ions in lead containing sodium fluoroborate glasses for laser materials, J. Phys. Chem. Solids 72,1336-1441. 93 Reisfeld R., Jorgensen C.K., (1987), Excited state phenomena in materials. Handbook in the Physics and Chemistry of Rare Earth, chapter 58, Elsevier Science Publishers. 94 Saleem S.A., Jamalaiah B.C., Jayasimhadri M., Rao A.S., Jang K., Moorthy L.R., (2011), Luminnescent studies of Dy 3+ ion in alkali lead tellurofluoroborate glasses, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 112, 78-84. 95 Solarz P., Romanowski W.R., (2005), Luminescence and energy transfer processes of Sm 3+ in K5Li2LaF10:Sm 3+ - K5Li2SmF10 single crystals, Phys. Rev. B 72, 075105. 96 Song E., Zhao W., Zhang W., Ming H., Yi Y., Zhou M., (2010), Fluorescence emission spectrum and energy transfer in Eu and Mn co-doped Ba2Ca(BO3)2 phosphors, J. Lumin. 130, 2495-2499 97 Song Y., Liu Q., Zhang X., Fang X., Cui T., (2013), The effect of Eu 2+ doping concentration on luminescence properties of Sr3B2O6:Eu 2+ yellow phosphor, Mater. Res. Bull. 48,3687-3690. 98 Su Z.J., Yang Z.X., Shi S.J., Hong C.L., Ping L.X., Jui C.B., (2012), Reddish orange long-lasting phosphorescence in K2Y3F10:Sm 3+ for X-Ray or cathode ray tubes, Chin. Phys. Lett 29, 017101. 99 Suhasini T., Kumar J.S., Sasikala T., Jang K., Lee H.S., Jayasimhadri M., Jeong J.H., Yi S.S., Moorthy L.R., (2009), Absorption and fluorescence properties of Sm 3+ ions in fluoride containing phosphate glasses, Opt. Mater. 31, 1167-1172. 100 Sundari S.S., Marimuthu K., Sivraman M., Babu S.S.,(2010), Composition dependent structural and optical properties of Sm 3+ -doped sodium borate and sodium fluoroborate glasses, J. Lumin. 130, 1313-1319. 101 Swapna K., Mahamuda Sk., Rao A.S., Jayasimhadri M., Sasikala T., Moorthy L.R., (2013), Visible fluorescence characteristics of Dy 3+ doped zinc alumino bismuth borate glasses for optoelectronic devices, Ceram. Int. 39, 8459-8465. 102 Takada A., Catlow C.R.A., Price G.D., (2003), 'Computer synthesis' of B2O3 polymorphs. Phys. Chem. Glasses, 44, 147-149. 103 Thanh N.T., Quang V.X., Tuyen V.P., Tam N.V., Hayakawa T., Huy B.T., (2012), Role of charge transfer state and host matrix in Eu 3+ -doped alkali and earth alkali fluoro- aluminoborate glasses, Opt. Mater. 34, 1477–1481 137 104 Thomas D.P., (2014) Spectroscopic properties and Judd-Ofelt analysis of BaY2F8:Sm 3+ , J. Opt. Soc. Am. B: Opt. Phys. 31, 1777-1789 105 Thomas S., George R., Rasool Sk.N., Rathaiah M., Venkatramu V., Joseph C., Unnikrishnan N.V., (2013), Optical properties of Sm 3+ ions in zinc potassium fluorophosphate glasses, Opt. Mater. 36, 242-250 106 Tuyen V.P., Do P.V., Khaidukov N.M., Thanh N.T., 2012, Energy transfer studies of Dy 3+ ions doped K2GdF5 crystal, VNU. J. Science, Math - Phys 28,112-116 107 Tuyen V.P., Do P.V., Quang V.X., Nicholas M. Khaidukov N.M,. Makhov V.N., Thanh N.T., Ha V.T.T., (2011), Tb 3+ /Sm 3+ codoped K2YF5 and K2GdF5 crystals: Optical properties and energy transfer mechanism, Proceeding, International conference on spectroscopy and applications, Nha Trang. 52-60. 108 Tuyen V.P., Hayakawa T., Nogami M., Duclere J.R., Thomas P., 2010, Fluorescence Line Narrowing Spectroscopy of Eu 3+ in Zinc–Thallium–Tellurite Glass, J. Solid State Chem. 183, 2714-2719 109 Verweij J.W.M, (1991), Luminescence of metal ions in the crystalline and in the glass phase. Doctoral Thesis, Netherland. 110 Vijaya N., Kumar K.U., Jayasankar., (2013), Dy 3+ doped zinc fluorophosphate glasses for white luminescence appications, Spectrochim. Acta, Part A 113, 145-153. 111 Walrand C.G, Binnemans K., (1998), Spectral intensities of f-f transitions. Handbook on the physics and chemistry of Rare Earths Vol 25. Elsevier. 112 Wang D., Yin M., Xia S., Khaidukov N., Makhov V., Krupa J.C., (2003) Upconversion fluorenscence of Nd 3+ ions in K2YF5 single crystal, J. Alloys. Compd. 361, 294-298. 113 Wang D., Guo Y., Wang Q., Chang Z., Liu J., Luo J., (2009), Judd-Ofelt analysis of spectroscopic properties of Tm 3+ in K2YF5 crystal, J. Alloys. Compd. 474, 23-25. 114 Wang D., Yin M., Xia S., Makhov V.N., Khaidukov N.M., Krupa J.C., (2004), Upconversion fluorescence of Er 3+ trace impurity ions and Raman study in K2YF5:0,1mol Tm 3+ single crystal, J. Alloys. Compd. 368, 337-341 115 Wang G.Q., Lin Y.F., Gong X.H., Chen Y.J., Huang J.H., Luo Z.D., Huang Y.D., (2014), Polarized spectral properties of Sm 3+ :LiYF4 crystal, J. Lumin. 147, 23-26 116 Wang Y., Li J., Zhu Z., You Z., Xu J., Tu C., (2014), Mid-infrared emission in Dy:YAlO3 crystal, Opt. Mater. 4, 1104-1111 117 Wells J.P.R., Yamaga M., Han T.P.J., Gallagher H.G., Honda M., 1999, Polarized laser excitation, electron paramagnetic resonance, and crystal-field analyses of Sm 3+ -doped LiYF4, Phys. Rev. B 60, 3849- 3855 118 Windisch J.C.F., Risen J.W.M, (1982), Vibrational spectra of oxygen- and boron- isotopically substituted B2O3 glasses. J. Non-Cryst. Solids 48, 307-323. 138 119 Xia Z., Liu R.S., (2012), Tunable Blue-Green Color Emission and Energy Transfer of Ca2Al3O6F:Ce 3+ ,Tb 3+ Phosphors for Near-UV White LEDs, J. Phys. Chem. C 112, 15604- 15609 120 Xiong H.H., Shen L.F., Pun E.Y.B, Lin H., (2014), High-efficiency fluorescence radiation of Dy 3+ in alkaline earth borate glasses, J. Lumin. 153, 227-232 121 Yang K.H., Kim E.S., Shi L., Makhov V.N., Seo H.J., (2009), Luminescence properties of Eu 3+ ions in K2YF5 crystals, Opt. Mater. 31, 1819-1821. 122 Ye R., Cui Z., Hua Y., Deng D., Zhao S., Li Ch., Xu S., (2011), Eu 2+ /Dy 3+ co-doped white light emission glass ceramics under UV light excitation, J. Non-Cryst. Solids 357, 2282-2285 123 Yin M., Li Y., Dong N., Makhov V.N., Khaidukov N.M., Krupa J.C., (2003), Spectroscopic studies and crystal field calculation for Nd 3+ in single crystal K2YF5, J. Alloys. Compd. 353, 95-101. 124 Zhang X., Fei L., Shi J., Gong M, (2011), Eu 2+ -activated Ba2Mg(BO3)2 yellow- emitting phosphors for near ultraviolet-based light-emitting diodes, Physical B 406, 2616- 2620. 125 Zhang J., (2004), Raman spectrum and thermal stability of a newly developed TeO2- BaO-BaF2-La2O3-LaF3 glass, J. Mater. Sci. Technol. 20, 527-530 126 Zhao Z., (2012), Pulsed Laser Deposition and Characterisation of Rare Earth Doped Glass-polymer Optical Materials, degree of Doctor of Philosophy, University of Leeds. 127 Zhao D., Qiao X., Fan X., Wang M., (2007), Local vibration aruod rare earth ions in SiO2-PbF2 and glass ceramics using Eu 3+ probe, Physical B 395, 10-15 128 Zhong J,. Liang H., Han B., Tian Z., Su Q., Tao Y, (2008), Intensive emission of Dy 3+ in NaGd(PO3)4 for Hg-free lamps application, Opt. Express 16, 7508-7515 129 Zhoua W., Zhang Q., Xiao J., Luo J.Q., Liu W., H., Yin S., (2010), Sm 3+ -doped (Ca,Mg, Zr)GGG crystal: A potential reddish-orange laser crystal, J. Alloys. Compd. 491, 618-622 130 Zulfiqar Sd., Ahamed A., Reddy C.M., Raju B.D.P., (2013), Structural, thermal and optical investigations of Dy 3+ doped containing lithium fluoroborate glasses for simulation white light, Opt. Mater. 35, 1385-1394. 131 Padlyak B., Drzewiecki., (2013), Spectroscopy of the CaB4O7 and LiCaBO3 glasses, doped with terbium and dysprosium, J. Non-Cryst. Solids 367, 58–69 132 Martin I.R., Rodriguez V.D., Mendoza U.R.R., Lavin V., (1999), Energy transfer with migration. Generalization of the Yokota–Tanimoto model for any kind of multipole interaction, J. Chem. Phys. 111, 1191-1194 133. Dieke G.H., Crosswhite H.M., Spetra and energy Levels of Rare Earth Ions in Crystals, Interscience Publishers, New York, 1968. 134. Jorgensen C.K., Modern Aspects of Ligand- Field Theory, North-Holland Pub. Co, Amsterdam, 1971. 139 135 Reisfeld R., Eyal M., Jorgensen C.K, (1986), Comparison of laser properties of rare earths in oxide anf fluorde glass, Journal of the Less-Common Metals, 126, 187-194 136. Basavapoornima Ch., Jayasankar C.K., (2014), Spectroscopic and photoluminescence properties of Sm 3+ ions in Pb–K–Al–Na phosphate glasses for efficient visible lasers, J. Lumin. 153, 233–241 137 Lim K.S., Vijaya N., Kesavulu, Jayasankar C.K., (2013), Structural and luminescence properties of Sm 3+ ions in zinc fluorophosphate glasses, Opt. Mater. 35, 1557–1563 138 Arunkumar S., Marimuthu K., (2013), Concentration effect of Sm 3+ ions in B2O3– PbO–PbF2–Bi2O3–ZnO glasses – Structural and luminescence investigations, J. Alloys. Compd. 565, 104–114 139 Weber Ph.D, Marvin J, (2001), Handbook of laser, Lawence Berkeley National Laboratory, University of California, Berkeley, California. 140 Lavín V., Venkatramu V, Babu P., Martín I.R., Santiuste J.E.M., Tröster Th., Sievers W., Wortmann G., Jayasankar C.K., (2010), Role of the local structure and the energy trap centers in the quenching of luminescence of the Tb 3+ ions in fluoroborate glasses: A high pressure study, J. Chem. Phys. 132, 114505, (11pp) 141 Praveena R., Venkatramu V., Babu P., Jayasankar C.K., Tröster Th., Sievers W., Wortmann G, (2009), Luminescence properties of Sm 3+ -doped P2O5–PbO–Nb2O5glass under high pressure, J. Phys.: Condens. Matter 21, 035108 (9pp) 142. Moener W.E., (1988), Persistent spectral Hole Burning: Science and applications, Topics in Current Physics, 44 Springer 9. 143. 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 spectroscopy and the dual energy transfer mechanisms of Sm 3+ -doped telluroborate glasses, Opt. Mater. 55 (2016) 62–67 144. Jyothi J., Upender G., Kuladeep R., Rao D.N., Structural, thermal, optical properties and simulation of white light of titanium-tungstate-tellurite glasses doped with dysprosium, Mater. Res. Bull. 50 (2014) 424–431 145. Stambouli W., Elhouichet H., Gelloz B., Ferid M., Koshida N., Energy transfer induced Eu 3+ photoluminescence enhancement in tellurite glass, J. Lumin. 132 (2012), 205- 209 146. Lourenco S.A., Dantas N.O., Serqueira E.O, Ayta W.E.F., Andrade A.A., Filadelpho M.C., Sampaio J.A., Bell M.J.V., M.A. Pereira-da-Silva M.A., Eu 3+ photoluminescence enhancement due to thermal energy transfer in Eu2O3-doped SiO2–B2O3–PbO2 glasses system, J. Lumin. 131(2011), 850-855 147. Tikhomirov V.K., Rochin S., Montagna M., Ferrari M., Furniss D., Intrinsic Defect Related Photoluminescence in TeO2-Based Glasses. Phys. Stat. Sol. 187 (2001), R4-R6 148. Tichomirov V.K., Seddon A.B, Furniss D., Ferrari M., Intrinsic defects and glasses stability in Er 3+ doped TeO2 glasses and the implications for Er 3+ -doped tellurite fiber amplifiers, J. Non-Cryst. Solids (2003) 296-300 140 149. Yang Y., Chen B., Wang C., Zhong H., Cheng L., Sun J., Peng Y., Zhang X., Investigation on structure and optical properties of Er 3+ , Eu 3+ single-doped Na2O– ZnO– B2O3–TeO2 glasse, Opt. Mater. 31 ( 2008) 445. 150. Rada S., Culea M., Culea E., Structure of TeO2.B2O3 glasses inferred from infrared spectroscopy and DFT calculations, J. Non-Cryst. Solids 354 (2008) 5491 151. Tikhomirov V.K., Jha A., Perakis A., Serantopoulou E., Naftaly M., Krasteva V., Li R., Seddom A.B., An interpretation of the Boson peak in rare-earth ion doped glasses, J. Non- Cryst. Solids (1999) 89-94 152. Annapurna K., Dwivedi R.N., Kumar A., Chaudhuri A.K., Buddhudu S., Temperature dependent luminescence characteristics of Sm 3+ -doped silicate glass, Spectrochim. Acta, Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 56 (2000) 103-109 153. Malinowski M., Jacquier B., Boulon G., Woliński W., Fluorescence quenching in Sm 3+ doped KYP4O12 crystals, J. Lumin. 39 (1988), 301-311 154. Podberezskaya N.V., Borisov S.V., Alekseev V.I., Tzejtlin M.N., Kurbanov. H.M., Crystal structure of potassium erbium pentafluoride K 2ErF5, Zh. Strukt. Khim., 23(1982) 158-160. 155. Güde K., Hebecker C., Preparation and X-Ray Studies on K2LnF5-Type Compounds, Z. Naturforch., 40b (1985) 864 156. Mahiou R., Metin J., Fournier M.T., Cousseins J.C., Jaquier B., Luminescence and energy transfer in a one-dimensional compound: K2GdF5, J. Lumin. 43 (1989) 51-58 Phụ lục 1. Tính toán lực vạch của các chuyển dời MD. Quy tắc lọc lựa của lý thuyết JO Tính toán lực vạch của các chuyển dời MD Với việc sử dụng các quy tắc lọc lựa: J’ = J, J’ = J – 1 và J’ = J + 1, chúng ta thu được ba trường hợp khác nhau của các phần tử ma trận của chuyển dời MD: (1) J = J’   2/1)12)(1(''2  JJJgJfSLJf nn   (P1.1) trong đó g là hệ số Lande, được cho bởi )1(2 )1()1()1( 1    JJ SSLLJJ g (P1.2) Hệ số g mô tả mô men từ hiệu dụng của nguyên tử hoặc electron, L là mô men góc quỹ đạo, S là mô men góc spin, L và S kết hợp lại để đưa ra mô men góc tổng cộng J. (2) J’ = J – 1 ''2 JfSLJf nn    2/1 ))()(1)(1( 4 1        SLJLSJJLSJLS J (P1.3) (3) J’ = J + 1: ''2 JfSLJf nn    2/1 ))(1)(1)(2( )1(4 1          JLSSJLLJSJLS J (P1.4) Quy tắc lọc lựa của lý thuyết JO Chuyển dời lưỡng cực điện:ΔS = 0, ΔL ≤ 6, ΔJ ≤ 6 (với J = 0 thì J’ = 2,4,6). Chuyển dời lưỡng cực từ:ΔS = 0, ΔL = 0, ΔJ = 0; ± 1 (chuyển dời có J = J’ = 0 bị cấm). Chuyển dời tứ cực điện và chuyển dời siêu nhạy: ΔS = 0, ΔL ≤ 2, ΔJ = ≤ 2. Phụ lục 2. Nguyên tắc tính các thông số cường độ Ωλ từ phổ hấp thụ Chúng ta có thể tính được bộ 3 thông số cường độ Ωλ nếu biết ít nhất 3 giá trị thực nghiệm của lực dao động tử fexp ứng với 3 dải hấp thụ nào đó. Tuy nhiên, kết quả càng đáng tin cậy nếu số dải hấp thụ càng nhiều. Giá trị thực nghiệm của lực dao động tử cho một chuyển dời được tính theo công thức:    Ad Cd f 9 exp 10318,4 (P2.1) trong đó  Ad chính là diện tích của dải hấp thụ, d là chiều dài của đường truyền quang học, C (mol/dm-3) là nồng độ của các ion của đất hiếm pha tạp trong tinh thể. Thay giá trị của fexp vào phương trình 1.21, chúng ta thu được phương trình: )6( 6 )4( 4 )2( 2 exp UUU  (P2.2) trong đó:                  2 22 exp exp 3 2 )12(3 8 / n n n Jh mc f   (P2.3) Nếu chuyển dời có sự tham gia của cả chuyển dời ED và MD, ta có thể tính được lực dao động tử ứng với chuyển dời ED theo công thức: fed = fexp – fmd (P2.4) Với phổ hấp thụ có N chuyển dời, chúng ta có hệ phương trình: )6( 16 )4( 14 )2( 12 exp 1 UUU  )6( 26 )4( 24 )2( 22 exp 2 UUU  (P2.5) .. )6( 6 )4( 4 )2( 2 exp nnnn UUU  Sử dụng phương pháp bình phương tối thiểu để tìm các giá trị của Ωλ. Sau đó, thay giá trị của Ωλ vào phương trình (1.22), ta sẽ thu được các giá trị của lực dao động tử tính toán fcal. chính xác hơn lực dao động tử thực nghiệm, đại lượng này được gọi là lực dao động tử tính toán cal f . Sai số của tính toán được đánh giá theo công thức:   2/1 2 exp 3               N ff rms i cal (P2.6) trong đó N là số chuyển dời được sử dụng để tính các thông số cường độ. Phụ lục 3. Phân tích các thông số quang học theo lý thuyết JO Sử dụng các thông số Ωλ và chiết suất của vật liệu, ta có thể tiên đoán được một số tính chất phát xạ như: xác suất chuyển dời của các vạch phát xạ AJ’J; tỉ số phân nhánh của phổ huỳnh quang βR; thời gian sống của mức kích thích τR; tiết diện phát xạ cưỡng bức σ(λp) và tiết diện phát xạ tích phân ΣJJ’. Ý nghĩa của các đại lượng này được giải thích như sau: Xác suất chuyển dời từ trạng thái kích thích J xuống trạng thái J’ đặc trưng cho cường độ huỳnh quang của chuyển dời J→J’:                  mdedmded SnS n n Jhc AAJJA 3 2 2 3 34 3 2 )12(3 64 )',(  (P3.1) Tổng xác suất chuyển dời và thời gian sống của mức kích thích J:  ' ')( J JJT AJA (P3.2) )( 1 )( JA J T R  (P3.3) Hiệu suất lượng tử: được sử dụng để đánh giá hiệu suất phát quang của một vật liệu, đại lượng này được đo bằng tỉ số giữa số photon phát ra và số photon bị vật liệu hấp thụ trong trong cùng thời gian. Hiệu suất lượng tử được tính theo công thức: cal   exp  (P3.4) Tỉ số phân nhánh: được dùng tiên đoán cường độ tương đối của dải huỳnh quang từ một mức kích thích. Tỉ số phân nhánh lý thuyết được tính theo công thức: )( )'( ' JA A JJ T JJ R  (P3.5) Tiết diện phát xạ cưỡng bức σ(λp) và tiết diện phát xạ tích phân, ΣJJ’: đặc trưng cho khả năng phát xạ cưỡng bức của một chuyển dời phát xạ nào đó. Các đại lượng này được xác định theo các công thức sau: '2 4 8 )( JJ eff P P A cn              (P3.6) '2 2 ' 8 JJJJ A cn   (P3.7) trong đó, λp là bước sóng của bức xạ đỉnh, Δλeff là độ rộng hiệu dụng của chuyển dời tìm được bằng cách chia diện tích của dải huỳnh quang cho độ cao trung bình của nó.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_tinh_chat_quang_cua_ion_dat_hiem_sm3_va_d.pdf
  • pdfTHONG TIN LUAN AN (PHAN DO).pdf
  • pdfTOM TAT LUAN AN (PHAN DO).pdf
Luận văn liên quan