สมบัติการเรืองแสงของแคลเซียมสแตนเนตที่เจือด้วยยูโรเพียม โดยเตรียมแบบปฏิกิริยาของแข็ง

งานวิจัยนี้ได้ทำการสังเคราะห์เซรามิก CaSnO3 และ Ca2SnO4 เพื่อประยุกต์ใช้ในหน้าจอแสดงผลด้วยวิธีปฏิกิริยาในสถานะของแข็ง ซึ่งเป็นวิธีที่มีข้อดีอยู่ 3 ข้อหลัก คือ 1) มีกระบวนการที่ไม่ซับซ้อน สะดวก ค่าใช้จ่ายน้อย 2) มีความเกี่ยวข้องกับสารละลายน้อย และ 3) สามารถเตรียมสารในปริมาณมากได้ จึงได้มุ่งเน้นวิธีการเตรียมเซรามิก CaSnO3 และ Ca2SnO4 และศึกษาสมบัติทางแสงที่เกี่ยวข้องโดยงานวิจัยนี้สามารถแบ่งเป็น 2 ส่วน ดังนี้
ส่วนแรก ทำการสังเคราะห์ผง CaSnO3 และ Ca2SnO4 โดยเริ่มจากนำ CaCO3 และ SnO มาผสมให้เข้ากัน นำผงผสมที่ได้ไปตรวจวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงทางความร้อนด้วยเทคนิค DTA พบว่า เกิดพีคการดูดกลืนพลังงานที่อุณหภูมิประมาณ 710 ถึง 730 องศาเซลเซียส ดังนั้นจึงทำการเลือกช่วงอุณหภูมิแคลไซน์จากผล DTA ตั้งแต่ 700 ถึง 1300 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 6 ชั่วโมง เพื่อให้ได้ผล CaSnO3 และ Ca2SnO4 ผงผ่านการแคลไซน์นำไปตรวจวิเคราะห์ด้วยเทคนิค XRD และ SEM เพื่อยืนยันเฟสและโครงสร้างอนุภาคที่เตรียมได้ พบว่า เกิดเฟสของ CaSnO3 และ Ca2SnO4 ที่มีโครงสร้างแบบออร์โธรอมบิก และลักษณะทางจุลภาคของอนุภาคผงคล้ายเกล็ดที่เงื่อนไข 1300 องศาเซลเซียส
ส่วนที่สอง ทำการเจือ Eu3+ เข้าไปใน CaSnO3 และ Ca2SnO4 แล้วขึ้นรูปเป็นเม็ดซินเทอร์ที่อุณหภูมิ 1350 และ 1400 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 6 ชั่วโมง จากนั้นวัดความหนาแน่นและการหดตัวของเซรามิก พบว่าเงื่อนไขการเจือ Eu3+ ที่ 4 โมลเปอร์เซ็นต์ มีค่าความหนาแน่นกละการหดตัวสูงกว่าเงื่อนไขอื่น ๆ แล้วนำเซรามิกตรวจวิเคราะห์โครงสร้างทางจุลภาคของเซรามิกด้วยเทคนิค SEM พบว่า เกรนมีลักษณะเป็นทรงกลมและมีรูปร่างไม่แน่นอนปะปนกัน โดยรูปร่างของเกรนกลมมากขึ้น เมื่อเจือมากขึ้น โดยขนาดของเกรนเฉลี่ยของเซรามิกอยู่ในช่วง 1.5 ถึง 2.5 ไมโครเมตร เมื่อศึกษาการเกิดเฟสด้วยเทคนิค XRD พบว่าทุกเงื่อนไขการเจือเกิดรูปแบบที่เหมือนกันของเซรามิก CaSnO3 และ Ca2SnO4 โดยมีโครงสร้างแบบออร์โธรอมบิก พฤติกรรมการเรืองแสงของ Eu3+ ที่เจือในเซรามิกตรวจสอบโดยการกระตุ้นและเรืองแสงที่อุณหภูมิ เกิดการเรืองแสงในช่วง 550 ถึง 750 นาโนเมตร ภายใต้การกระตุ้นที่ 273 และ 394 นาโนเมตร ปริมาณการเจือที่แตกต่างกันส่งผลให้ความเข้มของการเรื่องแสงสีแดงต่างกัน