Pr/Nb共掺Bi_4Ti_3O_(12)铋层状陶瓷的光致发光与电性能研究

作     者：陈超 江亚林 涂娜 陈云婧 邹思怿 江向平 CHEN Chao JIANG YaLin TU Na CHEN YunJing ZOU SiYi JIANG XiangPing

作者机构：景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院江西省先进陶瓷材料重点实验室景德镇333001 

出 版 物：《中国科学：技术科学》 (Scientia Sinica(Technologica))

年 卷 期：2017年第47卷第7期

页      面：718-726页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(批准号:51602135 51562014 61671224) 江西省教育厅科研项目(批准号:GJJ150911)资助 

主　　题：铋层状结构 拉曼 光致发光 介电性 压电性 

摘      要：Bi_4Ti_3O_(12)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Pr^(3+),Nb^(5+)分别对其A位Bi^(3+)和B位Ti^(4+)进行掺杂改性,采用传统固相法制备了Bi_(4-x)Pr_xTi_(2.92)Nb_(0.08)O_(12)(BITN-xPr,0≤x≤0.1)陶瓷,通过控制Nb^(5+)离子的量不变,调节Pr^(3+)离子的浓度来研究不同稀土离子掺杂量对Bi_4Ti_3O_(12)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Pr^(3+)离子取代钙钛矿层的A位Bi^(3+)离子,导致TiO6八面体发生扭曲.通过蓝光和紫外激光对Bi_(4-x)Pr_xTi_(2.92)Nb_(0.08)O_(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Bi_(4-x)Pr_xTi_(2.92)Nb_(0.08)O_(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.