Luận án Nghiên cứu chế tạo vật liệu ZnWO4 pha tạp và khảo sát một số tính chất vật lí Chuyên ngành: Vật lí chất rắn

Năm2014

Lĩnh vựcKhoa học tự nhiên

Ngôn ngữTiếng Việt, Tiếng Anh

Mô tả tài liệu

Tên luận án:

Không được cung cấp trong văn bản.

Ngành:

Không được cung cấp trong văn bản.

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Văn bản mô tả sự phát triển vượt bậc của công nghệ bán dẫn và vật liệu nano bán dẫn kể từ những năm 1990, nhấn mạnh các đặc tính ưu việt như diện tích bề mặt riêng lớn và hiệu ứng giam giữ lượng tử, mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong quang điện tử, chiếu sáng, đánh dấu huỳnh quang y-sinh.

Tài liệu đặc biệt chú trọng đến vật liệu bán dẫn zinc tungstate (ZnWO4), thuộc họ tungstate, với vùng cấm rộng (2,80 - 4,60 eV). ZnWO4 được nghiên cứu rộng rãi nhờ tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như quang tử, vật liệu từ, quang và quang xúc tác, cảm biến, và pin nhiên liệu.

Về tính chất quang học, ZnWO4 phát quang trong vùng lục-lam khi kích thích bằng tia tử ngoại, tia X hoặc tia gamma. Vật liệu này nổi bật với hiệu suất phát xạ cao, hệ số hấp thụ tia X tốt, tính ổn định hóa học cao và không độc hại, do đó được ứng dụng trong chế tạo detector phát hiện tia X, B và linh kiện thiết bị chụp cắt lớp. Tuy nhiên, ZnWO4 tinh khiết còn hạn chế đối với các ứng dụng yêu cầu phát xạ vùng hồng ngoại gần.

Để khắc phục hạn chế này, xu hướng pha tạp các ion kim loại chuyển tiếp (thế vào vị trí Zn dựa trên cấu hình điện tử 3d) hoặc đất hiếm (với chuyển dời điện tử “nội bộ” ở phân lớp 4f ít bị ảnh hưởng bởi mạng nền) đã được nghiên cứu nhằm thay đổi phổ phát xạ.

Ngoài ra, ZnWO4 còn thể hiện hiệu ứng quang xúc tác, có khả năng phân hủy các chất hữu cơ độc hại như rhodamin B, formaldehyde, axit salicylic, đóng góp vào việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Hạn chế của hiệu ứng này là vùng cấm lớn, chỉ hấp thụ bức xạ tử ngoại (khoảng 5% năng lượng mặt trời). Giải pháp được đề xuất là pha tạp các chất như Cu, Ag, Cd, F để giảm bề rộng vùng cấm hiệu dụng, tăng khả năng hấp thụ ánh sáng khả kiến.

Tài liệu cũng đề cập đến hiệu ứng kích thước khi vật liệu giảm xuống cỡ nano mét. Trong quang xúc tác, có hai xu hướng đối nghịch: kích thước giảm giúp tăng diện tích bề mặt riêng (lợi thế) nhưng lại dịch bờ hấp thụ về phía bước sóng ngắn, gây khó khăn cho việc sử dụng ánh sáng khả kiến (hạn chế). Điều này đặt ra yêu cầu tìm kiếm chất pha tạp và kích thước vật liệu tối ưu để đáp ứng yêu cầu ứng dụng.

Luận án Nghiên cứu chế tạo vật liệu ZnWO4 pha tạp và khảo sát một số tính chất vật lí Chuyên ngành: Vật lí chất rắn

Mô tả tài liệu

Tên luận án:

Ngành:

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Tài liệu liên quan

Hội viên Premium

Tài liệu tải nhiều

Lĩnh vực khác