铋层状化合物Na0.5Ho0.5-xYbxBi4Ti4O15陶瓷材料的上转换发光、铁电、介电性能研究

摘要：

采用传统的固相烧结法,制备了Na0.5Ho0.5-xYbxBi4Ti4O15铋层状结构陶瓷.经X射线衍射(XRD)表征,新合成材料为单相结构,且扫描电子显微镜下的表面和断面图像均为层状,说明合成材料为新型铋层状材料.室温时,在可见光波长范围内,有2个峰,分别为546 nm处的绿光峰和656 nm处的红光峰,分别对应于Ho3+离子的5F4+5S2→5I8和5F5→5I8跃迁.为研究其机理,测试了变功率条件下的发光强度,经计算,绿光和红光发射均为双光子过程.研究陶瓷样品在变温(-130～270℃)条件下的发光性能时,发现红光与绿光的强度比值与温度呈线性关系,该材料有望应用于光学温度传感器领域.经介电性能测试发现当Ho∶Yb=1∶9时,样品的居里温度为686.4℃.研究铁电性能发现当Ho∶ Yb=3∶2时,剩余极化Pr为9.3 μC/cm2,矫顽场强为E=82 kV/cm,表明具有一定的铁电性能.以上研究结果表明,制得的新材料是一种具有优异光学性能的多功能材料.

关键词：铋层状结构材料、上转换发光、铁电性、介电性、多功能材料

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资助基金：国家自然科学基金批准号:51072136,50932007和高等学校博士学科点专项科研基金批准号:200900721资助项目

在线出版日期：2015-01-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1233-1237