VẬT LIỆU ĐẤT HIẾM: VẬT LIỆU CHIẾN LƯỢC TRONG CÔNG NGHỆ BÁN DẪN

Ngày đăng: 21/02/2025

VẬT LIỆU ĐẤT HIẾM: VẬT LIỆU CHIẾN LƯỢC TRONG CÔNG NGHỆ BÁN DẪN

🔬 Vật liệu đất hiếm (Rare Earth Elements - REEs) bao gồm 17 nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn, bao gồm nhóm Lantan (La) đến Luteti (Lu) và Scandium (Sc) cùng Yttrium (Y). Những nguyên tố này có tính chất đặc biệt như ✨ khả năng phát quang, 🧲 từ tính cao và ⚡ độ dẫn điện tốt, khiến chúng trở thành thành phần không thể thiếu trong nhiều công nghệ tiên tiến. Việc pha tạp các nguyên tố đất hiếm vào vật liệu nền như ôxit, fluoride hoặc perovskite giúp tối ưu hóa tính chất quang học 💡, tính chất điện ⚡, tính chất từ 🧲,…mở ra nhiều tiềm năng ứng dụng trong công nghệ hiện đại. Vật liệu đất hiếm là yếu tố then chốt giúp nâng cao hiệu suất của các thiết bị quang điện tử và bán dẫn, thúc đẩy sự phát triển của công nghệ hiện đại, bao gồm sản xuất thiết bị điện tử 📱, truyền thông quang 📡, hàng không vũ trụ 🚀 và trí tuệ nhân tạo 🤖.

Nhóm nghiên cứu “Vật liệu đất hiếm cho quang điện tử và công nghệ cao (REM-OHTAR)” tại Khoa Khoa học và Công nghệ Vật liệu, Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM, dưới sự chủ trì của PGS.TS. Trần Thị Thanh Vân trong 15 năm qua đã tập trung vào tối ưu hóa tính chất quang của vật liệu thủy tinh SiO2, gốm thủy tinh SiO₂-SnO₂, vật liệu điện môi NaYF₄pha tạp với các ion đất hiếm khác nhau như Eu³⁺, Er³⁺, Yb³⁺, Tm³⁺, Tb³⁺ bằng cách điều khiển các thông số, phương pháp chế tạo, loại ion đất hiếm và nồng độ ion đất hiếm pha tạp, cấu trúc và hình thái tinh thể. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng đã làm rõ vai trò và cơ chế phát quang của các ion đất hiếm trong các hệ vật liệu này. Kết quả nghiên cứu cho thấy vật liệu đất hiếm chế tạo được có tính chất quang và hiệu suất quang vượt trội 🌟, có độ bền quang cao, do đó các vật liệu này cũng đã được thử nghiệm ứng dụng trong lĩnh vực mực in bảo mật 🖋️, phát hiện dấu vân tay 🕵️, y sinh 🏥.

📊 Trong 15 năm qua, nhóm nghiên cứu đã có:

✅ 03 đề tài được tài trợ từ Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ Quốc gia (NAFOSTED)

✅ 06 đề tài từ Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh (03 VNU-B, 03 VNU-C)

✅ 20 công bố trên các tạp chí khoa học trong nước và quốc tế uy tín, trong đó 17 công bố thuộc (SCIE), có chỉ số ảnh hưởng (Impact Factor: IF) cao như Journal of Alloys and Compounds, Ceramics International, Optical Materials, Journal of Luminescence,…

✅ 14 công bố trong Proceeding hội nghị khoa học quốc gia và quốc tế.

✅ 01 sách chuyên khảo 📖 “Vật liệu phát quang pha tạp đất hiếm” - NXB. Đại học Quốc gia TP. HCM (2024).

🎓 Đào tạo:

✅ 01 tiến sĩ, 02 NCS, 10 thạc sĩ và hơn 20 cử nhân (nội dung luận án, luận văn và khoá luận tốt nghiệp liên quan trực tiếp đến hướng nghiên cứu này).

Nhóm nghiên cứu REM-OHTAR với sự tham gia của 02 tiến sĩ, 02 NCS, 02 thạc sĩ và 05 sinh viên. Trong thời gian qua nhóm đã hợp tác nghiên cứu chặt chẽ với Viện Công nghệ Nano, Trung tâm INOMAR, ĐHQG-HCM và các đối tác quốc tế 🌍 GS. Maurizio Ferrari – Viện Quang điện tử và Công nghệ Nano, Trento, Ý; GS. Sylvia Turrell – Đại học Khoa học và Kỹ thuật Lille 1, Cộng hòa Pháp; TS. Trần Thị Ngọc Lam, Đại học Ghent, Bỉ.

🚀 Trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu tiếp tục phát triển các ứng dụng của vật liệu đất hiếm chế tạo được vào lĩnh vực quang xúc tác, cảm biến quang học, đánh dấu tế bào,…Đồng thời mở rộng thêm các hướng nghiên cứu về chế tạo nam châm đất hiếm 🧲, vật liệu nhiệt - điện 🌡️ dựa trên vật liệu oxide và hợp kim pha tạp với các nguyên tố đất hiếm, pin sạc dạng màng mỏng 🔋 pha tạp đất hiếm.

🎉 Xin chúc nhóm nghiên cứu của PGS.TS. Trần Thị Thanh Vân ngày càng phát triển và gặt hái thêm nhiều thành công! 👏👏👏