鈦酸鋇鈣鐵電陶瓷的上轉換發(fā)光性能研究.pdf

1、目前關于上轉換發(fā)光的研究比較熱門，尤其是關于鐵電材料的上轉換發(fā)光性能的研究，通過稀土摻雜后不僅具有優(yōu)異的上轉換發(fā)光性能和良好的鐵電性能。其中在Er3+離子摻雜的鈦酸鋇基鐵電材料方面已經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材料的發(fā)光性能并不是十分的理想。因此，進一步提高改善鈦酸鋇基鐵電材料中Er3+離子發(fā)光性能是很有研究價值的。本論文中采用固相反應法制備了三個不同系列的陶瓷，分別為Ba0.85Ca0.15TiO3∶0.7

2、5％Er/0.75％Yb/x％In(簡稱為BCT∶Er/Yb/x％In)、 Ba0.835Ca0.15Ti1-x％O3∶0.75％ Er/0.75％Er/x％In(簡稱為BCT1-x％∶Er/Yb/x％In)以及Ba0.835-x％Ca0.15TiO3∶0.75％Er/0.75％Yb/x％In(簡稱為B0.835-x％CT∶Er/Yb/x％In)，系統(tǒng)地研究了In3+離子摻雜對Ba0.85Ca0.15TiO3(簡稱為BCT)陶瓷的晶體結

3、構、鐵電、介電性能的影響規(guī)律，以及進一步探究了In3+離子摻雜對Er3+離子的上轉換發(fā)光性能的影響機制。具體內容如下:
　　一、In3+離子摻雜對BCT∶Er/Yb陶瓷晶體結構的影響
　　XRD衍射結果表明，室溫下三個體系陶瓷樣品均為鈣鈦礦相，并且沒有檢測到任何雜質。其中BCT∶Er/Yb/x％In體系的陶瓷樣品室溫下同時存在四方相與正交相，呈現(xiàn)兩相共存現(xiàn)象，B0.835-x％CT∶Er/Yb/x％In體系的陶瓷卻為單一的四

4、方相結構。而BCT1-x％∶Er/Yb/x％In體系的陶瓷晶體結構隨著In3+離子摻雜量增加，開始是單一的四方相，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、In3+離子摻雜對BCT∶Er/Yb陶瓷電學性能的影響
　　鐵電、介電測試結果表明，隨著In3+離子摻雜含量的變化，三個不同體系陶瓷的居里溫度都是降低，且電滯回線的剩余極化強度與矯頑場都是呈先增大后減小的趨勢。其中BCT∶Er/Yb/x％In和B0.8

5、35-x％CT∶Er/Yb/x％In兩個體系的陶瓷都是在x=0.5時達到最大值，而BCT1-x％∶Er/Yb/x％In體系的陶瓷是在x=1時達到最大值。
　　三、In3+離子摻雜對BCT∶Er/Yb陶瓷上轉換發(fā)光性能的影響
　　三個不同體系陶瓷的上轉換發(fā)光強度隨著In3+離子摻雜量的增加都呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，且均存在濃度淬滅現(xiàn)象。其中BC T∶Er/Yb/x％In和B0.835-x％CT∶Er/Yb/x％In陶瓷樣品在x