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《苏州大学》 2010年
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Eu~(3+)掺杂对Ba_(0.77)Ca_(0.23)TiO_3陶瓷电学、发光及磁性多功能性质的影响

杨其华  
【摘要】: 研究具有多种功能的材料,是现代社会快速发展的需求。相比于传统的多种单一功能材料制成的器件集成系统,用这类材料制成的多功能器件将会具有更好的集成度。钙钛矿结构(ABO3)材料,如BaTiO3,CaTiO3,SrTiO3以及它们的固溶体,由于具有较好的铁电和介电特性,在近些年来一直受到研究人员的广泛关注。研究发现在(Ba, Ca)TiO3材料中,当部分的Ba2+被Ca2+所替代后,材料的机-电特性将会得到有效的改善。特别是在Ca2+的溶解极限(23mol%)附近,材料具有最大剩余极化强度和较好的电致应变特性。王旭生等人[Adv. Mater. (2005) 17, 1254-1258]发现微量(0.2mol%)Pr3+掺杂Ba0.77Ca0.23TiO3陶瓷后,陶瓷可以同时表现出电致应变、电致发光以及机致发光等优越特性,表现出很好的多功能性。此外,研究发现不同的稀土元素掺杂方式对材料的多种功能性也可以产生重要影响。蒋淳舸等人[Appl. Phys. Lett. (2009) 94, 071110-3]在SrTiO3陶瓷中采用Eu3+离子不同的掺杂方式实现了介电和发光性能增强。 本论文研究了Eu3+掺杂Ba0.77Ca0.23TiO3(BCT23)铁电陶瓷的微结构以及电学、发光和磁学等性质,具体开展了以下两方面的研究工作。一是研究了在相同掺杂位置(Ca位),但Eu掺杂浓度不同的BCT23-A陶瓷样品的多功能性质;二是在Eu掺杂浓度相同的情况下,研究了Eu掺杂Ca位(Ca的空位补偿,BCT23-A)、Eu掺杂Ti位(O的空位补偿,BCT23-B)和Eu共同掺杂Ca、Ti位(自补偿,BCT23-AB)三种掺杂方式,以及相应的三种电荷补偿机制对BCT23铁电陶瓷多功能性质的影响。 我们的研究表明:一方面,在BCT23-A陶瓷样品中,随着Eu掺杂浓度的增加,样品出现了从四方相到立方相的结构相变,介电常数和居里点温度也随之降低,居里峰出现展宽现象,介电弛豫行为趋向明显,样品的剩余极化强度(Pr)也有所降低。同时由于Eu的掺杂,BCT23-A铁电陶瓷样品出现了光致发光现象,并且随着Eu掺杂浓度的增加,光致发光性能逐渐增强而后再减弱。此外,随着Eu掺杂浓度的增加,BCT23-A样品体现了规律性的顺磁行为。另一方面,在相同Eu掺杂浓度下,Eu3+离子的不同掺杂位置对样品的微结构、电学、光致发光等性质也产生了不同程度的影响。在所有的掺杂样品中,BCT23-B样品的介电常数和居里点降低最为明显,且居里峰更加宽化,但是表现出较好的光致发光特性;BCT23-AB样品则因其引入的缺陷较少,其铁电性能最优。同时我们也发现不同Eu掺杂方式对样品的磁化行为并未产生明显影响。通过我们的研究表明,为实现不同特性的需求可以对Ba0.77Ca0.23TiO3采取不同Eu掺杂浓度以及掺杂方式,使其具有较好的介电、铁电、发光以及磁学性能,可以作为一种潜在的电、光、磁多功能材料。本论文的主要工作已在Materials Chemistry and Physics上发表。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB34

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 王树彬,韩杰才,杜善义;压电陶瓷/聚合物复合材料的制备工艺及其性能研究进展[J];功能材料;1999年02期
2 何政,陈文,孙华君,徐庆,周静;块体压电材料制备工艺的研究进展[J];现代技术陶瓷;2002年03期
【共引文献】
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1 贝承训;王达;;La_(0.8)Sr_(0.2)Mn_(0.98-x)Fe_xCo_(0.02)O_3微波吸收特性研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2010年05期
2 高继红;杨天林;;2,2,2-胺三乙酰-苄胺及其稀土配合物的合成·表征与荧光性质研究[J];安徽农业科学;2008年22期
3 范希智,陈君,刘旭,顾培夫,唐晋发;有机电致发光薄膜的电流输运机理的分析[J];鞍山师范学院学报;2000年03期
4 文庆珍,姚树人,王源升;新型高分子材料在舰船中的应用和发展[J];兵器材料科学与工程;2001年06期
5 崔升,沈晓冬,蔡永明,黄杏芳,江国栋;纳米氧化铟锡掺杂的有机玻璃电导率及复介电常数的研究[J];兵器材料科学与工程;2004年03期
6 董红军;杨福利;;两种新型Ce~(3+)/Sm~(3+)和Eu~(3+)激活的2CaO-Al_2O_3体系荧光体的制备及光致发光特性[J];白城师范学院学报;2010年03期
7 李宏建;卓敬清;欧阳俊;闫玲玲;熊志勇;;多孔硅有效介电函数研究[J];半导体光电;2006年05期
8 胡西多;罗诗裕;邵明珠;;掺杂超晶格量子阱作为光学双稳态器件的可能性[J];半导体光电;2008年06期
9 吴燕玲;罗晓华;邵明珠;罗诗裕;;正弦平方势与一维掺杂超晶格的能带结构[J];半导体光电;2009年01期
10 胡西多;罗诗裕;邵明珠;;掺杂超晶格光学双稳态系统的混沌行为[J];半导体光电;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱国贤;李永大;王兴权;李松;黄玉亮;;Eu~(3+)离子掺杂氟化钇的制备和光谱性质的研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
2 田晓宝;杨新华;操卫忠;;不同应变率条件下铁电体180°畴结构的力学行为模拟[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年
3 杨志平;赵金鑫;李小宁;李盼来;李旭;杨勇;;X射线增感屏用纳米CaWO_4的Pechini法制备及其光学特性[A];第11届全国发光学学术会议论文摘要集[C];2007年
4 李宏;章钊;王倩;熊德华;程金树;;阳极键合后基片呈现黑斑原因及影响因素[A];中国硅酸盐学会玻璃分会2009年全国玻璃科学技术年会论文集[C];2009年
5 董跃清;晏雄;;基于压电导电原理的减振复合材料[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
6 贺香红;周健;李卫华;周全法;;近紫外光激发的新型蓝色荧光粉SrZnO_2:Bi~(3+)的合成与发光性能[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(1)[C];2007年
7 朱杰;骆亚娟;孙大志;朱玉丹;金雪琴;;梯度钛酸锶钡(Ba_xSr_(1-x)TiO_3)材料性能的研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(2)[C];2007年
8 孙薇;王桂美;钟迎娟;高绍康;;红色荧光粉CaSnO_3:Eu~(3+)的制备及其光谱性质研究[A];2009中国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2009年
9 刘高旻;谢庆海;刘艺;王海晏;贺红亮;;PZT 95/5陶瓷FE→AFE相变区冲击放电规律研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第3分册)[C];2010年
10 魏艳艳;赖欣;毕剑;刘婵娟;罗怡;李阳;高道江;赁敦敏;;水热法合成CaWO_4:Dy_x~(3+)微晶及其发光性能[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第4分册)[C];2010年
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1 王希花;基于压电陶瓷迟滞非线性建模及控制系统的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 侯智尧;几种稀土含氧酸盐发光材料的静电纺丝法制备及性能研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 谭淑媛;几种稀土发光材料的合成及发光性质的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 赵扬锋;煤岩变形破裂电荷感应规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
5 杨爱玲;单个油气包裹体检测技术及应用[D];中国海洋大学;2010年
6 曲华;掺杂型ZnS纳米粒子的制备及表面修饰对其发光性质的影响[D];中国海洋大学;2010年
7 孙勇;碱土金属钼酸盐微晶的电化学合成与发光性能研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2010年
8 韩国才;几种典型Dy~(3+)激活磷酸盐基材料的制备及真空紫外发光性质研究[D];兰州大学;2010年
9 卫秀成;核壳结构纳米功能复合材料的制备、结构及性能研究[D];兰州大学;2010年
10 张光祖;钛酸锶钡场致效应及热释电特性研究[D];华中科技大学;2010年
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1 李艳冰;二元稀土氟化物的控制合成及光学性能研究[D];安徽工程大学;2010年
2 赵路遥;用于白光LED的铝酸锶荧光粉的研究[D];长春理工大学;2010年
3 易敏;钨酸盐基荧光粉的制备及性能研究[D];广西师范学院;2010年
4 苗委然;铕、铽掺杂的下转换发光材料的制备及性能研究[D];郑州大学;2010年
5 明奇;双槽电化学腐蚀制备多孔硅及其发光性能研究[D];郑州大学;2010年
6 王艳坤;纳米ZnO及掺杂La的ZnO/La(OH)_3混合膜的阴极电沉积研究[D];郑州大学;2010年
7 徐伟;Eu~(3+)离子探针特性与稀土掺杂氟氧化物玻璃荧光特性的研究[D];辽宁师范大学;2010年
8 杨柳;全彩色蓄光材料的制备及发光性能研究[D];中国海洋大学;2010年
9 刘强;纳米LaPO_4:Eu~(3+)制备及发光性能研究[D];中国海洋大学;2010年
10 白生茂;用于LCD背光的白光LED光学特性研究[D];中国海洋大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵海云;PVDF压电膜的性能及其应用[J];传感器世界;2000年03期
2 郑世沛;;介电陶瓷/聚合物复合材料[J];功能材料;1992年06期
3 严宏伟,袁启华,欧阳世翕,徐慢;溶胶-凝胶法制备纯PbTiO_3超细粉的研究[J];功能材料;1994年04期
4 丁士文,马广成,申泮文;钛酸钡纳米粉的合成与陶瓷制备[J];功能材料;1998年01期
5 包定华,张良莹,姚熹;溶胶凝胶工艺制备功能陶瓷纤维[J];功能材料;1997年06期
6 万建国,陶宝祺,何存富,朱纪军;利用厚度剪切压电效应的2-2型压电复合材料的性能研究[J];功能材料;1998年02期
7 王树彬,韩杰才,杜善义;压电陶瓷/聚合物复合材料的制备工艺及其性能研究进展[J];功能材料;1999年02期
8 王西成;湿化学方法制备Pb(Zr_xTi_(1-x))O_3陶瓷微粉的研究[J];硅酸盐学报;1997年05期
9 严继康,甘国友,孙加林,陈敬超,张家涛;压电复合材料的制备[J];昆明理工大学学报;2000年06期
10 张洪涛,李波,姚宝殿;PZT/环氧树脂0-3型压电复合材料性能的研究[J];兰州大学学报;1998年03期
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1 郭世昌;吴云龙;;电加温玻璃的电学性能设计[J];建材世界;2010年05期
2 刘同明;汪福临;倪嘉缵;谢云芬;;碘掺杂双酞菁镥结构和电学性能的研究[J];化学学报;1989年10期
3 文飞;宁远涛;赵怀志;邓德国;;稀土元素对钯室温电学性能的影响[J];贵金属;1993年03期
4 丁柏岳;;碳钢经过不同温度回火后的磁性,机械性能和电学性能[J];兰州大学学报;1960年02期
5 信绍广;徐可为;陈华;张茂国;;基体对硅钼薄膜结构及电学性能的影响[J];稀有金属材料与工程;2006年03期
6 张冬妍;聂茜;刘海明;;碳纤维木质复合材料电学性能的有限元分析[J];木材加工机械;2014年04期
7 李伟,吕淑求;NTD CZ-Si辐照缺陷与O、C杂质相互作用对电学性能的影响[J];稀有金属;1990年01期
8 宋林林;于敏;何青松;戴振东;;IPMC电学性能的实验研究[J];机械制造与自动化;2012年06期
9 时惠英;董丹;蒋百灵;鲁媛媛;刘宁;;硼掺杂量对P型a-Si:H膜微结构和光/电学性能的影响[J];硅酸盐学报;2013年03期
10 陈劲松;;电解液喷射沉积法制备多孔泡沫镍的电学性能[J];有色金属工程;2013年06期
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1 陈娜;曹江利;乔利杰;;高温氢致氧化铝电学性能改性的研究[A];第四届全国反应堆物理与核材料学术研讨会论文集[C];2009年
2 郭世昌;吴云龙;;电加温玻璃的电学性能设计[A];2010全国玻璃技术交流研讨会论文集[C];2010年
3 宿杰;吕笑梅;张俊亭;;石榴的磁性和电学性能研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
4 付绍云;冯青平;杨娇萍;刘玉;陈振坤;肖红梅;;纳米碳管/环氧树脂基复合材料的力学与电学性能[A];2010年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(下册)[C];2010年
5 冯保林;薛昊;熊兆贤;;掺杂Y~(3+)对BiFeO_3陶瓷电学性能的影响[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(2)[C];2007年
6 姚斌;王相虎;申德振;丛春晓;吕有明;李炳辉;张振中;张吉英;赵东旭;范希武;;Li-N共掺p型ZnO的制备和形成机制[A];第11届全国发光学学术会议论文摘要集[C];2007年
7 马楠;;高压电活性BaTiO_3陶瓷的电学性能及机理研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
8 廖琪琛;陈得军;王爱军;冯九菊;;花状ZnO微晶的合成、表征及光电学性能研究[A];河南省化学会2010年学术年会论文摘要集[C];2010年
9 罗理达;宁伟;汪庆卫;;稀土Ce掺杂对SnO_2电极电学性能的影响[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(2)[C];2007年
10 邢学玲;刘小满;许德华;闵新民;;Ca_3Co_2O_6的柠檬酸盐溶胶-凝胶合成、表征及电学性能[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(4)[C];2007年
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1 刘霞;金原子可提升二硫化钼的电学性能[N];科技日报;2013年
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1 邢溯;高介电常数材料的制备及电学性能研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2002年
2 陈可炜;SIMOX SOI材料红外光学以及电学性能研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2003年
3 金仁成;不同形貌铅锑硫族化合物纳米材料的可控制备及电学性能[D];哈尔滨工业大学;2012年
4 吴江红;铜、锗纳米材料的合成、性能及器件[D];东华大学;2013年
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2 刘隆冬;钛镁酸铋—钛酸铅高温铁电薄膜的制备及其电学性能研究[D];合肥工业大学;2013年
3 郝兰众;氧化物介质多层膜的生长与电学性能的研究[D];电子科技大学;2005年
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5 姚官生;GaAs/AlGaAs HEMT材料的结构与电学性能研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 井源源;多晶FeS_2薄膜电学性能研究[D];浙江大学;2006年
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8 李乾坤;AZO透明导电薄膜的制备及其光学与电学性能研究[D];湘潭大学;2013年
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