稀土摻雜的k0.5na0.5nbo3及cabi2nb2o9基無鉛壓電陶瓷的結(jié)構(gòu)、電學(xué)及熒光性質(zhì)研究

1、分類號：—j 墮U 』2 一密紱{ 壘 赴 單位代碼：——J 蝤強—一學(xué) 號：—量虹型呈叫旦監(jiān)一、．刀·I f 鉀耗史謦碩士學(xué)位論文⑧中文論文題目：疊±接壅數(shù)K g ：型赴盟§壘叢￡a 娶虹D 殛亟．差丞籃廷電隆壹數(shù)繾擅! 皇堂瑟蘊出性廈丑塑英文論文題目：墜H ￡! 璺鼗，E 匭婭塑! g 鯉№磐魚盟￡￡咝．P r o p e r t i e s o fR a r e e a r t h - d o p e

2、 db O a n dC a B iN b O - b a s e dL e a d - f r e eP i璺地蚰垡塵垂j 巨墮里磐塹里————一 論文作者： 童銳指導(dǎo)教師： 籃敦斂專業(yè)名稱： 也堂研冗方向： 垂扭l 撾牲業(yè)生所在學(xué)院： 焦堂皇拭控疊坐芏瞳論文提交日期： 2 Q1 2 生5 目2 1 旦論文答辯日期： 2 0 1 7 生5 丑3 1 日摘要稀土摻雜的K o ．5 N a o ．5 N b 0 3 及C a B i 2

3、N b 2 0 9 基無鉛壓電陶瓷的結(jié)構(gòu)、電學(xué)及熒光性質(zhì)研究化學(xué)專業(yè)研究生文銳 指導(dǎo)教師賃敦敏教授摘要近年來，稀土離子摻雜的壓電陶瓷由于同時具有良好的電性能及發(fā)光性能而受到廣泛關(guān)注。稀土離子要達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)，一般具有較高的化合價，當(dāng)其作為施主摻雜離子進入到材料中，有望提高陶瓷的壓電性能；同時，稀土離子擁有豐富的能級，當(dāng)材料吸收能量后傳遞給稀土離子從而產(chǎn)生熒光。鈮酸鈉鉀( 硒．5 N a o ．5 N b 0 3 ) 及二層鉍層狀結(jié)構(gòu)C

4、a B i 2 N b 2 0 9 兩類無鉛陶瓷在稀土離子摻雜改性后同時具有良好的壓電鐵電性能、高的居里溫度及優(yōu)良的熒光性能而備受關(guān)注。本論文采用固相反應(yīng)法制備了稀土D y 3 + 、E r 3 + ／Y b 3 + 、( L i 0 ．5 E r 0 ．5 ) 2 + 離子分別摻雜的硒．5 N a o ．5 N b 0 3 基及C 心i 2 ．N b 2 0 9 基陶瓷材料，研究了材料的結(jié)構(gòu)、電性能及光學(xué)性質(zhì)。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：

5、( 1 ) 采用傳統(tǒng)固相法制備了( ＆4 8 N a o ．4 8 L i o ．0 4 ) 1 一。D y x ／a ( N b o9 0 T a o ．0 4 S b o ．0 6 ) 0 3 無鉛壓電陶瓷，研究了D v 3 + 摻雜對陶瓷的相結(jié)構(gòu)、微觀形貌、電學(xué)性質(zhì)及熒光性能的影響。當(dāng)X 從0 增加到o ．0 3 ，P r 從2 7 ．0 [ , t C ／c m 2 逐漸減小到1 ．3i x C ／c m 2 ，壓電常數(shù)d 3

6、3從1 9 8p C ／N 逐漸降低至5 2p C ／N 。在4 5 3n l n 激發(fā)下，觀察到D y 3 + 的兩個特征峰位于4 7 6 n ／i 1 及5 7 3n ／n ，分別對應(yīng)于D y ”的4 F 9 ／2 。6 H 1 5 ，2 和4 F 9 ，2 。6 H 1 3 陀的能級躍遷。在X = 0 ．0 1 5 處，材料的熒光發(fā)射最強。( 2 ) 采 用 傳 統(tǒng) 固 相 法 制 備 了o ．9 6 ( I ( o ．4 7 N

7、 a o ．4 7 L i o ．0 6 ) f N b o ．9 4 S b o ．0 6 ) 0 3 —0 ．0 4 S r T i 0 3 ：E r ／X Y b 無鉛壓電陶瓷，研究了E r 3 + 幾i + 共摻雜對陶瓷的相結(jié)構(gòu)、微觀形貌、電學(xué)性質(zhì)及熒光性能的影響。在X =O ．0 2 時，材料具有最優(yōu)的鐵電壓電性能( 只= 9 ．4I ．t C ／c m 2 、d 3 3 = 9 8p C , N ) 。在9 8 0n l T

8、 l 激發(fā)下，觀察到E r 3 + 的三個特征峰位于5 3 4 砌，5 4 4a m 及6 7 2 n l n ，分別對應(yīng)于E r 3 + 的2 H l l ，2 _ ÷4 1 1 5 ／2 、4 S 3 陀。4 1 1 5 ，2 及4 F 9 ／2 _ ÷4 I l 5 也能級躍遷。對X = 0 ．0 2 的陶瓷進行了變溫?zé)晒鉁y試，結(jié)果表明材料的熒光強度對溫度具有強烈的敏感性。( 3 ) 采用傳統(tǒng)固相法制備了C a