[发明专利]一种Ho掺杂ScVO4发光材料及其熔体法晶体生长方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料和晶体生长领域， Ho掺杂的钒酸钪HozSc_1-zVO₄，以及它们的熔体法晶体生长方法。

背景技术

Ho掺杂获发光材料是重要的2 μm波段激光晶体，在医疗、国防、信息、科研等领域有广泛的应用前景。但效率低下是这一类激光晶体的主要问题。因而，探索性能优良的新型Ho掺杂激光晶体是目前的重要课题。ScVO₄具有稳定的化学特性和优良的物理性能，HozSc1-zVO4 有良好的发光性能，因而，Ho:ScVO有望成为性能优良的新型2μm波段激光晶体。

发明内容

本发明的目的是提供稀土钒酸盐Ho_zSc_1-zVO₄发光材料及其熔体法晶体生长方法，获得性能优良的发光材料，有望用于显示和激光技术领域。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种Ho掺杂ScVO₄发光材料，所述发光材料的分子式可表示为 Ho_zSc_1-zVO₄，所述z的取值范围为：0.0001≤z≤0.1。

一种Ho_zSc_1-zVO₄ 熔体法晶体生长方法，包括以下步骤：

（1）采用Ho₂O₃、Sc₂O₃、V₂O₅作为原料，按如下化合式进行配料，将其充分混合均匀后，压制，在60-80℃下进行预烧50-60分钟，再压制，冷却后再烧结：所述的再烧结温度为920-1020℃，烧结时间为30-70小时，结得生长晶体所需的多晶原料：

所述的化合式为： ；

（2）把上述得到的多晶原料放入生长坩埚内，通过加热并充分熔化，获得晶体生长初始熔体；

（3）采用熔体法晶体生长法进行生长，获得Ho_zSc_1-zVO₄ 单晶。

一种Ho_zSc_1-zVO₄ 发光材料的熔体法晶体生长方法，不采用籽晶定向生长，或者采用籽晶定向生长；对于采用籽晶定向生长，籽晶为Ho_zSc_1-zVO₄或ScVO₄单晶，籽晶方向为晶体的<100>、<010>或<001>方向，以及其它任意方向。

一种Ho_zSc_1-zVO₄熔体法晶体生长方法，所述配料中，所用原料Ho₂O₃、Sc₂O₃、V₂O₅，可采用相应的 Ho、Sc、V的其它化合物代替，原料合成方法包括高温固相反应、液相合成、气相合成方法，但需满足能通过化学反应能最终形成化合物 Ho_zSc_1-zVO₄这一条件。

一种Ho_zSc_1-zVO₄的熔体法晶体生长方法，由于晶体生长过程中的存在组分分凝效应，设所述Ho_zSc_1-zVO₄晶体中某种元素的分凝系数为k，k＝0.01-1，则当所述的生长步骤中 Ho、Sc、V的化合式中该元素的化合物的质量为W时，则在配料中应调整为W/k。

本发明的优点是：

本发明制备的方法易操作，可控，反应简单，对设备要求不高，用时不多，节约了生产成本，该发明的Ho_zSc_1-zVO₄可用作发光显示材料、2μm激光工作物质等。

具体实施方式

实施例1

制备 Ho掺杂浓度分别为0.5at％的HozSc_1-zVO₄单晶：