Tóm tắt Luận án Nghiên cứu quá trình Hole-burning phổ bền vững trong một số vật liệu thủy tinh Oxit pha tạp Eu

 
5
G4 (375 nm), 
7
F0 
5
G2 (380 nm), 
7
F0 
5
L6 (393 nm), 
7
F1 
5
L6 (400 nm), 
7
F1 
5
D3 (413 nm), 
7
F0 
5
D2 (463 nm), 
7
F0 
5
D1 
350 400 450 500 550
0.0
2.0x10
8
4.0x10
8
6.0x10
8
8.0x10
8
1.0x10
9
7
F
1
--
>
5
D
2
7
F
1
--
>
5
L
6
7
F
0
--
>
5
D
0
7
F
1
--
>
5
D
1
7
F
0
--
>
5
D
1
7
F
0
--
>
5
D
3
7
F
1
--
>
5
D
4
7
F
0
--
>
5
G
2
7
F
0
--
>
5
G
4
7
F
1
--
>
5
H
3
7
F
0
--
>
5
D
4
7
F
0
--
>
5
D
2
7
F
0
--
>
5
L
6
C
-
ê
n
g
 ®
é
 h
u
ú
n
h
 q
u
a
n
g
 (
®
v
t®
)
B-íc sãng kÝch thÝch (nm)
AS5
NAB2
N16
C16
7F1
5D4
5G4
5G2
5L6
5D3
5D2
5D1
5D0
1038 cm-1
293 cm-1
894 cm-1
934 cm-1
2865 cm-1
2551 cm-1
5H3
2849 cm-1
1718 cm-1
220 cm-1
N
ă
n
g
lư
ợ
n
g
(c
m
-1
)
7F0
1
9
0
3
8
 c
m
-1
1
7
3
2
0
 c
m
-1
7F6
Hình 3.9. Phổ kích thích huỳnh 
quang của ion Eu3+ trong các mẫu: 
AS5, NAB2, N16, C16, (em = 612 
nm). 
Hình 3.10. Giản đồ khe năng 
lượng giữa một số mức của trạng 
thái kích thích của ion Eu3+ trong 
nền thủy tinh mẫu C16. 
10 
(525 nm), 
7
F1 
5
D1 (531nm), 
7
F0 
5
D0 (577 nm). Dựa vào giá trị năng 
lượng các dải kích thích, ta có thể thiết lập giản đồ một số mức năng lượng 
điện tử của ion Eu3+ trong từng 
nền vật liệu. Hình 3.10 minh họa 
giản đồ một số mức năng lượng 
của ion Eu3+ trong nền thủy tinh 
16CaF2.73B2O3.10Al2O3 (C16). 
Việc thiết lập giản đồ năng lượng 
của ion Eu3+ trong từng vật liệu 
có ý nghĩa quan trọng trong việc 
giải thích các quá trình chuyển 
dời phát xạ và không phát xạ của 
ion Eu
3+
 trong vật liệu đó. 
Phổ phonon-sideband 
Phân tích kĩ các vạch kích 
thích về phía năng lượng cao thấy 
xuất hiện một số đỉnh có cường độ 
rất yếu, nguồn gốc của chúng xác 
định được là các vạch phonon 
sideband [63, 92] như được trình 
bày trong các hình 3.12, 3.13 và 
3.14. Phổ phonon sideband cho 
phép thực hiện các nghiên cứu sâu 
về cấu trúc môi trường xung quanh 
ion Eu
3+
. Từ phổ sideband ta xác định được năng lượng phonon (hω) của 
các nhóm lân cận ion Eu3+ và độ lớn liên kết điện tử - phonon, g. Giá trị g 
17250 17500 17750 18000 18250 18500
0
1x10
6
2x10
6
3x10
6
4x10
6
5x10
6
6x10
6
C
-
ê
n
g
 ®
é
 h
u
ú
n
h
 q
u
a
n
g
 (
®
v
t®
)
N¨ng l-îng kÝch thÝch (cm
-1
)
 ZPL
7
F
0
 
5
D
0
Phonon-sideband
809 cm
-1
a
b
c
d
e
f
Hình 3.12. Phổ phonon sideband của 
chuyển dời 7F0 
5
D0 của ion Eu
3+mẫu: 
(a) NAB2, (b) N16, (c) N20, (d) C16, 
(e) C10, (f) C15. 
18900 19200 19500 19800 20100 20400 20700
0.0
5.0x10
6
1.0x10
7
1.5x10
7
2.0x10
7
 ZPL (
7
F
0
 
5
D
1
)
735 cm
-1
1175 cm
-1
1540 cm
-1
N¨ng l-îng kÝch thÝch (cm
-1
)
C
-
ê
n
g
 ®
é
 h
u
ú
n
h
 q
u
a
n
g
 (
®
v
t®
)
x100
a
b
c
d
e
f
Hình 3.13. Phổ phonon side band 
của chuyển dời 7F0 
5
D1 của Eu
3+ 
mẫu: (a) NAB2, (b) N16, (c) N20, 
(d) C16, (e) C10, (f) C15. 
11 
tương ứng với chuyển dời 
7
F0 
5
D0 tính được là lớn nhất có 
giá trị từ 0.2211 đến 0.3079. 
Chúng tôi cho rằng năng lượng 
phonon trong các dải sideband và 
trong phổ hồng ngoại có liên quan 
với nhau, dải năng lượng phonon 
từ 700 đến 825 cm-1 có thể được 
qui cho năng lượng dao động của 
liên kết B – O của nhóm BO4 trong 
diborate. Dải phonon từ 1029 đến 1195 cm-1 có thể là dao động của liên kết 
B – O của BO4 trong nhóm triborate, tetraborate và pentaborate. Dải phonon 
từ 1383 đến 1435 cm-1 là năng lượng dao động của liên kết B-O trong các 
nhóm metaborate, pyroborate và orthoborate-pyroborate. Năng lượng 
phonon trong khoảng 1897 đến 1935 cm-1 có thể được đóng góp bởi dao 
động của các liên kết B-O kết hợp với các vòng borate và các oxy không 
cầu nối [80, 84, 92]. 
3.3.3 Phổ quang huỳnh quang. 
Phổ huỳnh quang của các mẫu thủy tinh AS5, NAB2, N16 và C16 được 
trình bày trong hình 3.15 và 3.16 gồm các dải phát xạ đặc trưng của ion 
Eu
3+
 có các đỉnh tại khoảng 577, 591, 612-617), 653 và 702 nm, tương ứng 
với các chuyển dời điện tử từ mức 5D0 xuống các mức 
7
FJ, cụ thể là 
5
D0 
7
F0, 
5
D0 
7
F1, 
5
D0 
7
F2, 
5
D0 
7
F3 và 
5
D0 
7
F4, [59-63, 118, 141]. 
Ngoài ra có các dải phát xạ từ 500 đến 560 nm tương ứng với chuyển dời 
điện tử 5D1 
7
F0,1,2, dải phát xạ vùng hồng ngoại gần tại 743, 807 nm tương 
21200 21600 22000 22400 22800 23200 23600
0.0
3.0x10
7
6.0x10
7
9.0x10
7
1.2x10
8
 ZPL (
7
F
0
 
5
D
2
)
1042 cm
-1
1398 cm
-1
N¨ng l-îng kÝch thÝch (cm
-1
)
C
-
ê
n
g
 ®
é
 h
u
ú
n
h
 q
u
a
n
g
 (
®
v
t®
)
1906 cm
-1
a
b
c
d
e
f
Hình 3.14. Phổ phonon side band 
của chuyển dời 7F0 
5
D2 của Eu
3+
: 
(a) NAB2, (b) N16, (c) N20, (d) 
C16, (e) C10, (f) C15. 
12 
500 550 600 650 700 750 800
d
B-íc sãng (nm)
C
-ê
ng
 ®
é 
hu
ún
h 
qu
an
g 
(®
vt
®)
7
F
6
7
F
5
7
F
4
7
F
3
7
F
2
7
F
1
5 7
0 ( 0 6)JD F J 
5 7
1 0,1,2D F 
x20x20
7
F
0
a
b
c
10
 5
 0
520 540 560 750 800 850
d
c
b
7
F
0
7
F
1
7
F
2
5
D
1
7
F
6
7
F
5
B-íc sãng (nm)
C
-ê
ng
 ®
é 
hu
ún
h 
qu
an
g 
(®
vt
®)
5
D
0
a
1
0
Hình 3.15. Phổ huỳnh quang của 
các mẫu thủy tinh pha tạp ion Eu3+ 
(a) mẫu AS5, (b) mẫu NAB2, (c) 
mẫu N16, (d) mẫu C16, đo ở nhiệt 
độ phòng, kích thích bằng bước 
sóng 463 nm. 
Hình 3.16. Phổ huỳnh quang của các 
mẫu thủy tinh pha tạp ion Eu3+ trong 
vùng ánh sáng xanh lục và vùng 
hồng ngoại gần (a) mẫu AS5, (b) 
mẫu NAB2, (c) mẫu N16, (d) mẫu 
C16, đo ở nhiệt độ phòng 
ứng với chuyển dời 5D0 
7
F5,6 của ion Eu
3+
 [59-63, 118]. Các số liệu phổ 
huỳnh quang sẽ được sử dụng để tính thông số cường độ các chuyển dời 
quang học của ion Eu3+ thuộc nội dung chương 4. 
CHƢƠNG 4. ÁP DỤNG LÝ THUYẾT JUDD-OFELT XÁC ĐỊNH 
THÔNG SỐ CƢỜNG ĐỘ CÁC CHUYỂN DỜI QUANG HỌC CỦA 
ION Eu
3+
. 
4.1. Các chuyển dời phát xạ đặc trƣng của ion Eu3+ 
4.2.2. Xác định thông số Judd-Ofelt từ phổ huỳnh quang của Eu3+ 
Theo lý thuyết Judd-Ofelt, độ lớn của các chuyển dời quang học 
được đánh giá bởi các giá trị thông số cường độ, Ωλ (λ = 2, 4, 6). Trường hợp 
riêng của ion Eu3+, các thông số Ωλ có thể được tính từ phổ huỳnh quang do 
sự đặc biệt của các yếu tố ma trận 
2
)2(U (5D0→
7
F2), 
2
)4(U (5D0→
7
F4) và 
2
)6(U (5D0→
7
F6) có giá trị khác không [53, 61, 63, 138-140]. 
13 
B-íc sãng (nm)
N20
AS5
NAB2
N16-3
N16-2
N16
N12C20
C16-2
C16
C12
C15
C10
C5
C
-
ê
n
g
 ®
é
 h
u
ú
n
h
 q
u
an
g
 (
®
vt
®
)
550 600 650 700 750
0.0
2.5
0.0
2.5
550 600 650 700 750
550 600 650 700 750
2.5
0.0
2.5
0.0
2.5
C16-3
Hình 4.1. Phổ huỳnh quang của các mẫu thủy tinh pha tạp ion Eu3+. 
Như đã biết, cường độ phát xạ, I, tỉ lệ với diện tích đỉnh phát xạ, S: 
 I hvA N Sr 
Trong đó, hv là năng lượng của chuyển dời, Ar là xác suất chuyển dời phát 
xạ, N là mật độ mức phát xạ. Như vậy, giá trị Ω2, Ω4 và Ω6 của từng chuyển 
dời có thể tính được bằng việc xét tỉ số tích phân cường độ phát xạ của các 
chuyển dời lưỡng cực điện 5D0 
7
F2,4,6 và chuyển dời lưỡng cực từ 
5
D0 
7
F1 
như sau (biểu thức 1.31): 
2 3 2 2 2( 2) ( )
3 3911 11
A I d e n n
edJ J J U
A I d S nmd md
  
 
 
14 
Giá trị Ω2, Ω4 và Ω6 thu được 
tương ứng với các mẫu được liệt kê 
trong bảng 4.1 cho thấy xu hướng 
Ω2> Ω4 > Ω6, điều đáng chú ý là giá 
trị Ω2 của các mẫu thủy tinh chứa Ca 
lớn hơn của các mẫu thủy tinh chứa 
Na và thủy tinh oxit (NAB2, AS5), 
đồng thời phần lớn giá trị Ω2 của thủy 
tinh có chứa thành phần S2- (C5, C10 
và C15) lớn hơn của thủy tinh oxit và 
thủy tinh chỉ chứa thành phần F-. dẫn 
đến tính chất quang Eu3+. Theo lí 
thuyết Judd-Ofelt, Ω2 phụ thuộc tỉ lệ 
thuận với giá trị số hạng lẻ Atp , 
đặc trưng cho độ bất đối xứng của 
trường tinh thể, tích phân bán kính 
22 t4f r nl nl r 4f và tỉ lệ nghịch 
với 
2E ( ")  , độ chênh lệch năng 
lượng giữa các cấu hình 4f5d [146]. Như vậy Ω2 phụ thuộc chủ yếu vào 
Atp và thông số Ω4, Ω6 bị ảnh hưởng chủ yếu bởi tích phân bán kính khi t 
đủ lớn. Mặt khác Gorller-Walrand [142], Reisfeld [145] và một số tài liệu 
[7, 147, 148], cho rằng các anion như S2-, O2-, F- và các cation Ca2+, Na+ có 
vai trò quan trọng ảnh hưởng tới năng lượng Eu3+cũng như độ bất đối xứng 
Bảng 4.1. Giá trị thông số cường 
độ Ω2, Ω4 và Ω6 tính từ phổ 
huỳnh quang 
Mẫu 
Ω2 Ω4 Ω6 
(x 10
-20
 cm
2
) 
C20 5.33 2.12 0.63 
C16 4.53 2.29 0.59 
C12 3.76 2.12 0.57 
C16-2 4.78 2.17 0.53 
C16-3 5.07 2.24 0.55 
N20 3.48 2.08 0.51 
N16 2.80 2.10 0.50 
N12 3.51 2.39 0.51 
N16-2 3.23 2.12 0.51 
N16-3 3.40 3.06 0.56 
C5 4.41 4.00 0.61 
C10 5.34 3.91 0.61 
C15 5.33 4.48 0.67 
NAB2 4.98 2.16 0.51 
AS5 4.96 2.19 0.57 
15 
trường tinh thể. 
4.2.2. Vai trò của các ion trong mạng nền đối với cƣờng độ các chuyển 
dời quang học của ion Eu3+. 
Vai trò của các anion 
Theo Jorgensen [147], trường hợp ion Eu3+, E( ")  , trong biểu thức 
(1.40) có thể được thay bằng năng lượng truyền điện tích ΔCT và như vậy độ 
lớn của Ω2 được đánh giá bởi giá trị của đại lượng này. Năng lượng truyền 
điện tích, ΔCT, của ion Eu
3+
 với các anion thuộc nền có thể được tính bằng 
biểu thức sau: 
13 4( ) ( ) 3.10 ( )X Eu cm
CT
  
(4.1) 
Trong đó, ΔCT là năng lượng để có chuyển dời điện tích,  (X) và 
 (Eu3+) là độ điện âm tương ứng với anion và Eu3+ [147]. Jorgensen đã 
dùng bảng độ điện âm quang học  = 1.75, 2.8, 3.2, 3.9 là độ điện âm 
tương ứng với các ion Eu3+, S2-, O2-, F-. Áp dụng biểu thức 4.1, kết quả xác 
định được ΔCT = 64500 , 43500 và 31500 cm
-1
 tương ứng với các môi 
trường Eu3+– F-, Eu3+– O2- và Eu3+– S2-. Dựa trên kết quả ΔCT thu được ta có 
thể lý giải vì sao thông số Ω2 của mẫu thuỷ tinh chứa sulphate lớn hơn của 2 
mẫu thủy tinh oxit và thủy tinh chỉ chứa thành phần fluorite. Năng lượng 
ΔCT thấp cũng một phần do độ đồng hóa trị giữa ion Eu
3+ 
- ligand cao và 
ngược lại, chính vì thế các giá trị Ω2 thu được phù hợp để lí giải độ đồng 
hóa trị tăng dần tương ứng theo thứ tự các mẫu chứa S2-, O2-, F-. 
Vai trò của các cation 
Trong mạng nền, các thành phần biến đổi mạng như Ca2+, Na+ luôn giữ 
một vai trò quan trọng đối với tính chất của môi trường chứa ion đất hiếm. 
16 
Giá trị Ω2 của các mẫu thủy tinh chứa Ca lớn hơn của thủy tinh chứa Na 
được cho là do bán kính của ion Ca2+ có giá trị lớn hơn của ion Na+, sự lớn 
hơn này sẽ gây ra sự biến dạng mạng nền borate nhiều hơn dẫn tới độ bất 
đối xứng trường tinh thể tại vị trí ion Eu3+ở mẫu chứa ion Ca2+ lớn hơn so 
với ở mẫu chứa ion Na+, trong khi độ lớn của các chuyển dời lưỡng cực 
điện của ion này phụ thuộc mạnh vào môi trường xung quanh. 
CHƢƠNG 5. MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU PHỔ HUỲNH 
QUANG VẠCH HẸP, PHỔ HOLE BURNING VÀ QUÁ TRÌNH 
HOLE BURNING CỦA VẬT LIỆU 
5.1. Phổ huỳnh quang vạch hẹp 
5.1.1. Các thành phần Stark của mức 7F1 và 
7
F2 của ion Eu
3+
Phổ huỳnh quang vạch hẹp của mẫu NAB2 và C16 được trình bày trong 
hình 5.1 và 5.2 gồm 2 vùng phát xạ chính từ 17250 đến 16550 cm-1 và từ 
16550 đến 15700 cm-1 do các chuyển dời tương ứng 5D0→
7
F1 và 
5
D0→
7
F2 
bức xạ kích thích từ 17210 đến 17400 cm-1 tương ứng chuyển dời 7F0→
5
D0 
17400 17100 16800 16500 16200 15900 15600
0
4
8
17361
17349
17337
17325
17313
17301
17289
17277
17259
17247
17229
17220
5 7
0 2D F 
5 7
0 1D F 
17211 C
-ê
ng
 ®
é 
hu
ún
h 
qu
an
g 
(®
vt
®)
Sè sãng (cm
-1
)
V¹ch kÝch thÝch
 (cm
-1
)
17373 
Na2O.Al2O3.B2O3: Eu
3+
17500 17000 16500 16000 15500
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
17385
17373
17361
17349
17329
17318
17308
17301
17298
17295
17289 
17286
17283
17277
17271
17265
17253
17247
17241
17235
17229
17217
C
-
ê
n
g
 ®
é
 h
u
ú
n
h
 q
u
an
g
 (
®
vt
®
)
Sè sãng (nm)
5 7
0 2D F 5 7
0 1D F 
v¹ch kÝch thÝch
 (cm
-1
)
CaF2.Al2O3.B2O3: Eu
3+
Hình 5.1. Phổ huỳnh quang vạch hẹp 
đo ở nhiệt độ 7K của mẫu NAB2, 
bước sóng laser kích thích thay đổi 
từ 17211 đến 17373 cm-1 
Hình 5.2. Phổ huỳnh quang vạch 
hẹp đo ở nhiệt độ 7K của mẫu 
C16, bước sóng laser kích thích 
từ 17217 đến 17385 cm-1. 
17 
của ion Eu3+. Các mức stark của chuyển dời 5D0→
7
F1 gồm 6 thành phần 
được biểu diễn trong hình 5.5 và 5.6 đã chứng tỏ ion Eu3+ chiếm 2 vị trí 
khác nhau I, II, trong mạng nền. Sự phụ thuộc của các thành phần ε0, ε- và 
ε+ vào năng lượng kích thích tương ứng với 2 vị trí được biểu diễn trong 
hình 5.8. Từ giá trị năng lượng các thành phần Stark ε0, ε-, ε+ thu được, áp 
dụng lí thuyết trường tinh thể, chúng tôi đã tính các thông số trường tinh thể 
B20, B22 và B2 tại các vị trí trên cho từng mẫu. 
17250 17000 16750 16500
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6

ex
: 17385 cm
-1
CaF2.Al2O3.B2O3: Eu
3+
Sè sãng (cm
-1
)
C
-ê
ng
 ®
é 
hu
ún
h 
qu
an
g 
(®
vt
®)

0
 II

+
 I

-
 II

+
 II

0
 I

-
 I
17200 17000 16800 16600
1.6
1.8
2.0
2.2
Na2O.Al2O3.B2O3: Eu
3+
Sè sãng (cm
-1
)
C
-ê
ng
 ®
é 
hu
ún
h 
qu
an
g 
(®
vt
®) 
ex
: 17337 cm
-1

0
 II

+
 I
-
 II 
+
 II

0
 I

-
 I
Hình 5.5. Phổ FLN và các thành 
phần Stark thuộc 7F1 của mẫu C16, 
đo ở nhiệt độ 7K, vạch kích thích 
17385 cm
-1
Hình 5.6. Phổ FLN và các thành 
phần Stark thuộc 7F1 của mẫu 
NAB2, đo ở nhiệt độ 7K, vạch 
kích thích 17337 cm
-1
Theo lý thuyết, thế trường tinh thể Hcf tác động đến các mức năng lượng của 
ion Eu
3+
 và được biểu diễn : 
,
,
H B C
cf kq kqk q
  
(5.1) 
Trong đó, Bkq là thông số trường tinh thể, Ckq là hàm cầu [Racah 
normalization]. Giá trị năng lượng các mức Stark, E(ε0), E(ε-), E(ε+) phụ 
thuộc vào các thông số trường tinh thể B20, B22 qua hệ biểu thức sau: 
7 20( ) ( )
0 0 1 5
B
E E F 
(5.2) 
18 
2267 20( ) ( )
0 1 10 10
B B
E E F 
(5.3) 
2267 20( ) ( )
0 1 10 10
B B
E E F 
(5.4) 
2 2
( ) 2( )
2 20 22
B B B 
(5.5) 
 Trong đó, 7( )
0 1
E F là năng lượng trung bình của 7F1 (barycenter)., 
B2, là thông số trường tinh thể trung bình. Hình 5.9 và 5.10 biểu diễn các 
giá trị B20, B22 và B2 phụ thuộc vào năng lượng kích thích ở các mẫu NAB2 
và C16, độ lớn trường tinh thể và qui luật dịch vị trí năng lượng các thành 
phần Stark khá phù hợp với các công bố [131, 130]. 
17200 17250 17300 17350 17400
-1500
-1200
-900
-600
-300
0
300
600
900
1200
T
h
«
n
g
 s
è
 t
r-
ê
n
g
 t
in
h
 t
h
Ó 
(c
m
-1
)
N¨ng l-îng kÝch thÝch (cm
-1
)
(B
20
)
 B20NAB2siteII B22NAB2siteII
 B20NAB2siteI B22NAB2siteI
 B20C16siteII B22C162siteII
 B20C16siteI B22C16siteI
(B
22
)
17200 17250 17300 17350 17400 17450 17500
400
600
800
1000
1200
1400
1600
N¨ng l-îng kÝch thÝch (cm
-1
)
T
h
«
n
g
 s
è
 t
r-
ê
n
g
 t
in
h
 t
h
Ó 
tr
u
n
g
 b
×n
h
 (
cm
-1
) B2NAB2siteII B2NAB2siteI
 B2C16siteII B2C16siteI
Hình 5.9. Thông số trường tinh thể 
B20 và B22 tương ứng với vị trí I, II 
phụ thuộc vào năng lượng kích 
thích 
7
F0→
5
D0, của mẫu NAB2 và 
C16 
Hình 5.10. Thông số trường tinh 
thể trung bình, B2, tương ứng với 
các vị trí I, II phụ thuộc vào năng 
lượng kích thích 7F0→
5
D0, của mẫu 
NAB2 và C16 
Độ chênh lệch trường tinh thể tại vị trí I và II không nhiều do các vị 
trí này cùng nằm trong môi trường borate.Ngoài ra, độ lớn trường tinh thể 
còn phụ thuộc vào lực liên kết điện tử - phonon và năng lượng của phonon 
liên kết, trường hợp mẫu C16 có chứa thành phần F có năng lượng phonon 
19 
nhỏ, nên rất có thể vị trí I liên quan tới môi trường fluorite vì thế độ lớn 
trường tinh thể tại vị trí I thấp hơn so với vị trí II thuộc môi trường borate. 
5.2. Quá trình hole burning của thủy tinh 10Al2O3.90SiO2, 
16NaF.73B2O3.8Al2O3 và 16CaF2.73B2O3.8Al2O3 pha tạp Eu
3+ 
5.2.1 Phổ bền vững hole burning. 
Hình 5.11 trình bày phổ 
PSHB của các mẫu AS5 và N16, 
C16 trước và sau khi chiếu xạ tia 
X, phổ hole chỉ xuất hiện ở các 
mẫu đã được chiếu xạ tia X, vị 
trí cực tiểu của hole tương ứng 
với năng lượng của bức xạ laser 
chiếu mẫu. Kết quả này phù hợp 
với một số công bố của nhóm tác 
giả M. Nogami [90, 91] và Doo-Hee Cho [111], theo các tác giả này quá 
trình chiếu xạ tia X sẽ tạo ra các tâm khuyết tật mạng và liên quan đến quá 
trình hình thành hole. Hình 5.12a, 5.13a và 5.14a trình bày phổ PSHB của 
mẫu thủy tinh AS5, N16, C16 trước và sau khi chiếu laser. Thực hiện các 
phép so sánh phổ tương tự trường hợp mẫu AS5, kết quả thu được phần phổ 
hole được tạo ra phụ thuộc nhiệt độ như được trình bày tương ứng trong các 
hình 5.12b, 5.13b và 5.14b. Nhìn chung, khi nhiệt độ tăng, độ sâu và độ bán 
rộng phổ hole thay đổi và phổ hole gần như không xuất hiện khi nhiệt độ 
lớn hơn 75 K. Độ sâu phổ hole của mẫu N16 giảm từ 9,4 % đến 3% và độ 
bán rộng phổ hole tăng từ 1,9 đến 3,8 cm-1, tương tự như vậy đối với mẫu 
17200 17250 17300 17350 17400 17450
0
1x10
5
2x10
5
3x10
5
(mÉuAS5)
(mÉuC16)
17292 cm
-1
C
-ê
ng
 ®
é 
hu
ún
h 
qu
an
g 
(®
vt
®)
Sè sãng (cm
-1
)
17305cm
-1
(mÉuN16)
17315 cm
-1
Hình 5.11. Phổ PSHB mẫu AS5, N16 
và C16 trước và sau chiếu xạ tia X. 
20 
C16 độ sâu phổ hole giảm từ 12,8 % đến 2,1 % và độ bán rộng phổ hole 
tăng 1,8 cm-1 đến 3,6 cm-1. 
17200 17250 17300 17350 17400 17450
0.0
0.5
1.0
1.5
17319 cm
-1
d
c
b
C-
ên
g 
®é
 h
uú
nh
 q
ua
ng
 (®
vt
®)
Sè sãng (cm
-1
)
a
e
17281 cm
-1
17200 17250 17300 17350 17400 17450
0.0
anti-ho le
d
c
b
C
-
ê
n
g
 ®
é
 h
u
ú
n
h
 q
u
an
g
 (
®
v
t®
)
Sè sãng (cm
-1
)
a
hole
Al2O3.SiO2: Eu
3+
Hình 5.12a. Phổ PSHB của mẫu AS5 
(a) trước khi chiếu bức xạ laser, đo ở 
77K; (b) và (c) chiếu bức xạ laser 
17319 cm
-1, đo ở 77K và 290K; (d) và 
(e) chiếu bức xạ laser 17281 cm-1, đo ở 
9 K và 200K. 
Hình 5.12b. Phổ hole của mẫu 
AS5, sau khi chiếu bức xạ laser 
17319 cm
-1, (a) và (b) đo ở 77K và 
290 K, sau khi chiếu bức xạ laser 
17281 cm
-1, (c) và (d) đo ở 9 K và 
200K. 
17100 17200 17300 17400 17500 17600
0.0
5.0x10
4
1.0x10
5
1.5x10
5
2.0x10
5
C-
ên
g 
®é
 h
uú
nh
 q
ua
ng
 (®
vt
®)
Sè sãng (cm
-1
)
17288 cm
-1
66K
23K
40K
48K
53K
Kh«ng chiÕu lade 7K
ChiÕu lade: 7K
NaF.Al
2
O
3
.B
2
O
3
: Eu
3+
17200 17250 17300 17350 17400
-9.0x10
4
-6.0x10
4
-3.0x10
4 17288 cm
-1
66K
23K
40K
48K
53K
 7K
C-
ên
g 
®é
 h
uú
nh
 q
ua
ng
 (®
vt
®)
Sè sãng (cm
-1
) 
Hình 5.13a. Phổ PSHB của mẫu N16 
trước và sau khi chiếu bức xạ laser 
17288 cm
-1
, nhiệt độ từ 7 đến 66 K. 
Hình 5.13b. Phổ hole của mẫu N16 
sau khi chiếu bức xạ laser 17288 cm-
1
, nhiệt độ từ 7K đến 66 K. 
17250 17300 17350 17400 17450
1x10
5
2x10
5
3x10
5
4x10
5
CaF
2
.Al
2
O
3
.B
2
O
3
: Eu
3+
7K
75K
65K
55K
45K
35K
25K
chiÕu lade t¹i:
C-
ên
g 
®é
 h
uú
nh
 q
ua
ng
 (®
vt
®)
Sè sãng (cm
-1
)
kh«ng chiÕu lade-7K
17320 17340 17360 17380 17400 17420
-2.0x10
4
0.0
2.0x10
4
4.0x10
4
7 K
25 K
35 K
45 K
55 K
65 K
Sè sãng (cm
-1
)
C
-ê
ng
 ®
é 
hu
ún
h 
qu
an
g 
(®
vt
®)
17362 cm
-1
75 K
Hình 5.14a. Phổ PSHB của mẫu C16, 
trước và sau khi chiếu bức xạ laser 
17362 cm
-1
, nhiệt độ từ 7K đến 75 K. 
Hình 5.14b. Phổ hole của mẫu C16 
sau khi chiếu bức xạ laser 17362 cm-
1
, nhiệt độ từ 7K đến 75 K. 
21 
Sự thay đổi độ sâu và độ bán 
rộng phổ hole khi nhiệt độ tăng 
được lí giải dựa trên trạng thái 
của các điện tử kích thích trong 
hệ 2 mức gồm các trạng thái 
“bunrt” và “unburnt” được phân 
cách bởi rào năng lượng V như 
trong hình 5.15. Độ lớn rào năng 
lượng V0 ở nhiệt độ Tmax được 
xác định bằng biểu thức: 
ln( )max0 0
V kT
hold
  (5.7) 
Trong đó, 0 là tần số dao động của nhóm n