Nd摻雜BaTiO3納米粉體合成及其發(fā)光和吸波性質(zhì)研究.pdf

1、BaTiO3材料具有優(yōu)異的鐵電性、介電性和壓電性,作為電子元器件、光學(xué)、吸波方面的基礎(chǔ)材料而被廣泛地應(yīng)用。為了改善BaTiO3材料的性能,對其進(jìn)行摻雜研究顯然非常有意義。本文采用溶膠.凝膠法制備了高純度BaTiO3及Nd摻雜BaTiO3納米粉體材料。采用X射線衍射儀,傅里葉紅外光譜儀,熒光光譜儀,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀等對其組成成分、晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,并測試了粉體的光致發(fā)光光譜,高頻電磁性能。著重分析了Nd摻雜對BaTiO3晶體結(jié)構(gòu)及高頻電磁

2、參數(shù)的影響,探討了Nd摻雜BaTiO3的頻率上轉(zhuǎn)換發(fā)光機(jī)理和Nd摻雜BaTiO3納米粉體的微波吸收性能。
　　 采用溶膠.凝膠法,以乙酸鋇、鈦酸丁酯為原料,以硝酸釹為摻雜原料,以乙酰丙酮作為水解控制劑,冰乙酸和無水乙醇作為溶劑,在90℃反應(yīng)條件下可成功配制澄清淡黃色BaTiO3前軀體溶膠。在高于600℃的溫度下燒結(jié)可制備出高純度、結(jié)晶良好、摻雜均勻的BaTiO3納米粉體。
　　 X射線衍射及傅里葉紅外光譜分析表明:制備的

3、樣品均為四方相結(jié)構(gòu),除少量BaCO3雜質(zhì)外無其他雜相出現(xiàn)。Nd摻雜導(dǎo)致晶格尺寸出現(xiàn)先減小后增大的趨勢。同時隨著Nd摻雜濃度的提高,Ti-O鍵鍵長縮短、鍵能增加。
　　 熒光光譜分析表明BaTiO3在400nm激發(fā)光下出現(xiàn)了可見光波段的所有色光,而在800nm激發(fā)光下無明顯發(fā)光峰。然而Nd摻雜BaTiO3在800nm激發(fā)光下出現(xiàn)了頻率上轉(zhuǎn)換發(fā)光現(xiàn)象,最強(qiáng)發(fā)光峰出現(xiàn)在531.5nm處,且隨著Nd摻雜濃度的增大不斷增強(qiáng),最大淬滅濃度達(dá)