Pr/Nb共掺Bi4Ti3O12铋层状陶瓷的光致发光与电性能研究

摘要：

Bi4Ti3O12是一种兼具有高居里温度和高电阻率的铋层状结构压电材料.本文利用pr3+,Nb5+分别对其A位Bi3+和B位Ti4+进行掺杂改性,采用传统固相法制备了Bi4-xPrxTi2.92Nb0.08O12(BITN-xPr,0≤x≤0.1)陶瓷,通过控制Nb5+离子的量不变,调节Pr3+离子的浓度来研究不同稀土离子掺杂量对Bi4Ti3O12陶瓷的结构形貌、光致发光、介电以及铁电压电性能的影响.经X射线衍射(XRD)测试表明所有样品都具有单一正交相结构,且扫描电子显微镜(SEM)显示陶瓷具有层状形貌特征,拉曼光谱表明Pr3+离子取代钙钛矿层的A位Bi3+离子,导致TiO6八面体发生扭曲.通过蓝光和紫外激光对Bi4-xPrxTi2.92Nb0.08O 12陶瓷进行激发,可获得红色发光,使其有望作为红色荧光粉应用于蓝色基的白光LED照明.随着Pr浓度的增加,红色发光强度呈现出先增强后减弱的规律,居里温度表现出小幅度下降;另外,陶瓷的压电铁电性能均得到一定程度的改善,以上结果表明Bi4-xPrxTi2.92Nb0.08O 12陶瓷是一种兼具铁电压电以及光致发光性能的多功能材料.

关键词：铋层状结构、拉曼、光致发光、介电性、压电性

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分类号：TM9;TM2

资助基金：国家自然科学基金项目51602135,51562014,61671224;江西省教育厅科研项目GJJ150911

在线出版日期：2017-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：718-726