WO3 là vật liệu đã và đang được nhiều phòng thí nghiệm quan tâm nghiên cứu nhờ một số tính chất lý thú của nó như là tính cảm biến khí, tính xúc tác, tính quang sắc, tính khí sắc, tính điện sắc, tính lưu trữ điện tích… Tuy nhiên tính chất điện sắc của nó đã được quan tâm nghiên cứu rộng rãi hơn cả.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN LỚP CAO HỌC VẬT LÝ CHẤT RẮN 2016 - 2018
Trang 2NỘI DUNG BÁO CÁO
Phần 1 Lịch sử nghiên cứu, ứng dụng và giới thiệu về WO3
Phần 2 Đặc trưng cơ bản về cấu trúc tinh thể của WO3 , các pha tinh thể của WO3
Phần 3 Tính chất điện sắc của WO3.
Phần 4
Một số cơ chế giải thích hiện tượng nhuộm màu và tẩy màu
Phần 5
KẾT LUẬN
Trang 3Phần 1 Lịch sử nghiên cứu, ứng dụng và giới thiệu về WO3
Năm 1815
Jöns Jakob J.J.Berzelius
Năm 1824
D.Wohler
Trang 4Phần 1 Lịch sử nghiên cứu, ứng dụng và giới thiệu về WO3
Trang 5VONFRAM ( W )
Số nguyên tử: 74
Phần 1 Lịch sử nghiên cứu, ứng dụng và giới thiệu về WO3
1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d4
Trang 6VONFRAM TRIOXIDE (WO3)
Phần 1 Lịch sử nghiên cứu, ứng dụng và giới thiệu về WO3
- Oxit của kim loại chuyển tiếp Vonfram
- Là bán dẫn loại n, có độ rộng vùng cấm khoảng 2,4 – 3,2 eV.
- Ở điều kiện thường, WO3 trong suốt trong vùng ánh sáng nhìn thấy
(Cho ánh sáng truyền qua hoàn toàn)
Trang 7Phần 2 Đặc trưng cơ bản về cấu trúc tinh thể của WO3
- Ở dạng khối: WO3 có cấu trúc perovskit
KHỐI BÁT DIỆN
Trang 8Phần 2 Đặc trưng cơ bản về cấu trúc tinh thể của WO3
- Ở dạng màng: WO3 có cấu trúc và trạng thái vô
định hình:
Tồn tại vi cấu trúc dạng đám.
Trang 9Phần 2 • Đặc trưng cơ bản về cấu trúc tinh thể của WO3
WO3 là bán dẫn loại n
Trang 10Phần 2 Đặc trưng cơ bản về cấu trúc tinh thể của WO3
λ
β
ε
Trang 11Phần 3 Tính chất điện sắc của WO3’
WO3 là vật liệu đã và đang được nhiều phòng thí nghiệm quan tâm nghiên cứu nhờ một số tính chất lý thú của nó như là
tính cảm biến khí, tính xúc tác, tính quang sắc, tính khí sắc, tính điện sắc, tính lưu trữ điện tích… Tuy nhiên tính chất điện sắc của nó đã được quan tâm nghiên cứu rộng rãi hơn cả.
1 Tính chất quang của màng mỏng WO3
2 Giải thích hiện tượng nhuộm màu và tẩy màu của WO3
Trang 12Phần 3 Tính chất điện sắc của WO3
1 Tính chất quang của màng mỏng WO3
- Khi chưa tiêm ion và điện tử: màng (WO3) có độ truyền qua cao trong vùng khả kiến ( vùng
nhìn thấy)
- Khi tiêm vào màng các ion có kích thước nhỏ (H+ , Li+, Na+ ) thì độ truyền qua của chúng giảm đáng kể.
Trang 13Phần 3 Tính chất điện sắc của WO3’
1 Tính chất quang của màng mỏng WO3
màng mỏng WO3
Chất điện ly M+
Điện cực
Điện cực
Trang 14Vùng ánh sáng nhìn thấy Vùng hồng ngoại
Trình bày phổ truyền qua của màng WO3 phụ thuộc vào mật độ ion tiêm H+ vào trong màng
Trang 15Độ truyền qua khi nhuộm màu Độ phản xạ khi tẩy màu
Trang 16Phần 3 Tính chất điện sắc của WO3’
CƠ CHẾ
Trang 181 Cơ chế cấu trúc vùng năng lượng của WO3
- Khi được áp điện thế thích hợp, mức Fecmi sẽ dịch chuyển lên opitan 5d ở vùng dẫn, khiến các điện tử, ion được tiêm vào màng đan xen vào màng điện sắc Màng chuyển sang trạng thái nhuộm màu
- Khi đảo cực có điện tử ion ra khỏi màng, mức Fermi dịch chuyển xuống vùng cấm, màng chuyển sang trạng thái trong suốt lần nữa
Phần 4
Một số cơ chế giải thích hiện tượng nhuộm màu và tẩy màu
Trang 192 Trao đổi điện tử hóa trị - IVCT
Phần 4
Một số cơ chế giải thích hiện tượng nhuộm màu và tẩy màu
Trang 203 Sự hình thành và dịch chuyển polaron
Phần 4
Một số cơ chế giải thích hiện tượng nhuộm màu và tẩy màu
Trang 21Phần 5 KẾT LUẬN
- Ở dạng vật liệu màng và trạng thái vô định hình, màng tồn tại với vi cấu trúc dạng đám (cluster)
- Trạng thái nhuộm màu (màu xanh) của vật liệu gắn liền với sự hiện diện của các điện tử được điền vào vùng dẫn
- Cơ chế được nhiều người đồng tình và sử dụng để giải thích là trao đổi điện tử hóa trị (IVCT) và sự hình thành và dịch chuyển của polaron.
Trang 22TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN LỚP CAO HỌC VẬT LÝ CHẤT RẮN 2016 - 2018