Các ion đất hiếm được đặc trưng bởi lớp vỏ 4f chưa được lấp đầy. Các lớp quỹ đạo 4f nằm ở bên trong ion và được che chắn khỏi tác động từ môi trường xung quanh bởi các quỹ đạo 5s và 5p. Bởi vậy, ảnh hưởng của mạng chủ tới các dịch chuyển quang học bên trong cấu hình 4f là nhỏ.

Spinel có công thức tổng quát AB2O4 là một loại vật liệu điện môi,có độ rộng vùng cấm lớn, khoảng cách giữa vùng dẫn và vùng hóa trị ứng với bức xạ của photon tử ngoại. Do đó, các spinel AB2O4 có dạng tinh thể trong suốt và không hấp thụ các bức xạ trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Điều này có thể giải thích như sau: khi tham gia liên kết, cả 3 nguyên tử A, B, O đều có cấu hình ion lấp đầy (Ví dụ: ZnAl2O4, Zn2+: 1s22s22p63s23p63d10; Al3+: 1s22s22p6 và O2-: 1s22s22p6 ).

Spinel pha tạp đất hiếm trở thành vật liệu huỳnh quang, được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm bởi chúng có nhiều đặc tính quan trọng như độ trong suốt, độ bền hóa học, cơ học, khả năng chịu nhiệt, hiệu suất phát quang cao, khong ưa nước, độ chua thấp Với nhiều đặc tính vậy nên chúng có nhiều ứng dụng quan trọng trong khoa học kỹ thuật để chế tạo lade, cảm biến ứng suất cơ quang, phủ quang học, màn hình mỏng huỳnh quang, chất xúc tác, vật liệu chịu nhiệt cao

Spinel tồn tại sẵn trong tự nhiên và có thể tổng hợp trong các phòng thí nghiệm. Khi chế tạo chúng ta có thể điều chỉnh quá trình tạo mẫu để phục vụ cho mục đích nghiên cứu. Có rất nhiều vật liệu spinel pha tạp kim loại đất hiếm được chế tạo bằng nhiều phương pháp khác nhau.Trong luận văn này chúng tôi tiến hành tổng hợp cá mẫu spinel ZnAl2O4 pha tạp in kim loại đất hiếm Eu3+ với các nồng độ tạp khác nhau bằng phương pháp thủy nhiệt ở nhiệt độ thấp (200oC) và phương pháp sol-gel. Tinh chất cáu trúc và hình thái học của các mẫu tổng hợp được xác định qua các phép đo XRD, tính chất quang được xác định qua cá phép đo huỳnh quang và kích thích huỳnh quang.

Luận văn này gồm có 3 chương:

Chương 1: Tổng quan vè cấu trúc và tính chất quang của spinel.

Chương 2: Thực nghiệm.

Chương 3: Kết quả và thảo luận