鈦酸鋇鈣鐵電陶瓷的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能研究
發(fā)布時(shí)間:2018-06-01 00:54
本文選題:BCT + 鐵電 ; 參考:《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:目前關(guān)于上轉(zhuǎn)換發(fā)光的研究比較熱門(mén),尤其是關(guān)于鐵電材料的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的研究,通過(guò)稀土摻雜后不僅具有優(yōu)異的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能和良好的鐵電性能。其中在Er~(3+)離子摻雜的鈦酸鋇基鐵電材料方面已經(jīng)取得了許多研究成果,然而在保持良好的鐵電介電性能的同時(shí)材料的發(fā)光性能并不是十分的理想。因此,進(jìn)一步提高改善鈦酸鋇基鐵電材料中Er~(3+)離子發(fā)光性能是很有研究?jī)r(jià)值的。本論文中采用固相反應(yīng)法制備了三個(gè)不同系列的陶瓷,分別為Ba_(0.85)Ca_(0.15)TiO_3:0.75%Er/0.75%Yb/x%In(簡(jiǎn)稱(chēng)為BCT:Er/Yb/x%In)、Ba0.835Ca0.15Ti1-x%O3:0.75%Er/0.75%Er/x%In(簡(jiǎn)稱(chēng)為BCT_(1-x%):Er/Yb/x%In)以及 Ba0.835-x%Ca0.15TiO3:0.75%Er/0.75%Yb/x%In(簡(jiǎn)稱(chēng)為B_(0.835-x)CT:Er/Yb/x%In),系統(tǒng)地研究了In~(3+)離子摻雜對(duì)Ba_(0.85)Ca_(0.15)TiO_3(簡(jiǎn)稱(chēng)為BCT)陶瓷的晶體結(jié)構(gòu)、鐵電、介電性能的影響規(guī)律,以及進(jìn)一步探究了 In~(3+)離子摻雜對(duì)Er+離子的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的影響機(jī)制。具體內(nèi)容如下:一、In~(3+)離子摻雜對(duì)BCT:Er/Yb陶瓷晶體結(jié)構(gòu)的影響XRD衍射結(jié)果表明,室溫下三個(gè)體系陶瓷樣品均為鈣鈦礦相,并且沒(méi)有檢測(cè)到任何雜質(zhì)。其中BCT:Er/Yb/x%In體系的陶瓷樣品室溫下同時(shí)存在四方相與正交相,呈現(xiàn)兩相共存現(xiàn)象,B_(0.835-x)%CT:Er/Yb/x%In體系的陶瓷卻為單一的四方相結(jié)構(gòu)。而B(niǎo)CT_(1-x%):Er/Yb/x%In體系的陶瓷晶體結(jié)構(gòu)隨著In~(3+)離子摻雜量增加,開(kāi)始是單一的四方相,然后逐漸地出現(xiàn)正交相,呈現(xiàn)為四方相與正交相兩相共存。二、In~(3+)離子摻雜對(duì)BCT:Er/Yb陶瓷電學(xué)性能的影響鐵電、介電測(cè)試結(jié)果表明,隨著In~(3+)離子摻雜含量的變化,三個(gè)不同體系陶瓷的居里溫度都是降低,且電滯回線(xiàn)的剩余極化強(qiáng)度與矯頑場(chǎng)都是呈先增大后減小的趨勢(shì)。其中BCT:Er/Yb/x%In和B_(0.83-x%)CT:Er/Yb/x%In兩個(gè)體系的陶瓷都是在x=0.5時(shí)達(dá)到最大值,而B(niǎo)CT_(1-x%)Er/Yb/x%In體系的陶瓷是在x=1時(shí)達(dá)到最大值。三、In~(3+)離子摻雜對(duì)BCT:Er/Yb陶瓷上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的影響三個(gè)不同體系陶瓷的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度隨著In~(3+)離子摻雜量的增加都呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì),且均存在濃度淬滅現(xiàn)象。其中BCT:Er/Yb/x%In和B_(0.835-x)%CT:Er/Yb/x%In陶瓷樣品在x=1.5時(shí)發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到最大值,而B(niǎo)CT_(1-x%):Er/Yb/x%In陶瓷卻是在x=0.5時(shí),并且通過(guò)吸收截面的引入成功地解釋了上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度的變化規(guī)律?偠灾,通過(guò)陶瓷樣品的摻雜改性研究,我們對(duì)BCT基陶瓷的介電、鐵電以及上轉(zhuǎn)化發(fā)光性能有了更深入的認(rèn)識(shí),并且提出了一種新的改善鐵電材料上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的方法,使得同時(shí)具有良好電學(xué)性能和上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的多功能復(fù)合材料成為可能。
[Abstract]:At present, the research on upconversion luminescence is very popular, especially on the upconversion luminescence of ferroelectric materials. The rare-earth doped materials not only have excellent up-conversion luminescence properties and good ferroelectric properties. Many research achievements have been made in barium titanate based ferroelectric materials doped with Er~(3 ions. However, the luminescent properties of the materials are not ideal while maintaining good ferroelectric dielectric properties. Therefore, it is of great value to improve the luminescence properties of Er~(3 in barium titanate based ferroelectric materials. 鏈鏂囦腑閲囩敤鍥虹浉鍙嶅簲娉曞埗澶囦簡(jiǎn)涓変釜涓嶅悓緋誨垪鐨勯櫠鐡,
本文編號(hào):1962166
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