钬离子掺杂Na0.5Bi8.5Ti7O27铋层状结构陶瓷的电学性能与上转换发光光谱研究

摘要

采用固相法制备Ho3+离子掺杂铋层状结构Na0.5Bi8.5-xHoxTi7O27(NBT-BIT-xHo3+,0≤x≤0.02),研究了不同Ho3+含量对样品的结构、电学与上转换发光性能的影响.所有样品均为单相的共生结构,Ho3+掺杂未引入其他杂相;适量Ho3+离子掺杂使样品的居里温度升高、介电损耗降低、压电常数d33得到提高;当x=0.01时,样品具有最佳的综合电学性能,介电损耗tanδ=0.78％、压电性能d33=21pC/N、Qm=2887.在980 nm的红外激光对NBT-BIT-xHo3+陶瓷的激发下,从所有样品的上转换发光图谱可以观测到位于550 nm附近较强的绿光和657 nm附近较为微弱的红光,对应于5S2/5F4→5I8和5F5→5I8的跃迁.随着Ho3+离子浓度的增加,样品的发光颜色从黄绿色向绿色转变.