[发明专利]一种电可调上转换发光无铅铁电单晶体及其制备方法

摘要

本发明公开了一种电可调上转换发光无铅铁电单晶体材料，所述上转换发光铁电单晶体材料化学通式为(Na0.5Bi0.5‑xErx)TiO3，通式中，x为掺杂Er的摩尔比，x的取值范围为0<x≤0.05。本发明克服了现有上转换发光铁电材料对光的强烈散射缺陷、发光强度低等缺点。本发明制备的上转换发光无铅铁电单晶体具有电场调控上转换发光强度特性，电调控度为30~80%，并且所发荧光的单色性好，发光强度高。本发明制备的电可调上转换发光无铅铁电单晶具有优良的光致发光特性与铁电性能，在光电传感，激光器，LED技术等领域具有广阔的应用前景。

主权项

一种单晶体的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：按单晶体材料的化学通式(Na0.5Bi0.5‑xErx)TiO3精确称取化学计量比的Na2CO3、Bi2O3、TiO2和Er2O3的原料，其中0<x≤0.05，置于球磨罐中，经球磨混合10～20h，得到 均匀的混合料；步骤二：将上述混合料置于铂金坩埚中，铂金坩埚放入盛有Bi2O3和Na2CO3粉料的加盖刚 玉坩埚中，刚玉坩埚置于马弗炉中，在温度500～700℃进行5～10h的固相反应，得到符合化 学计量比的多晶料；步骤三：将所得多晶料细磨、过筛，并加入一定比例的Bi2O3作为助熔剂，并置于球磨罐中，经球磨混合后得到单晶生长起始料；步骤四：采用顶部籽晶助熔剂提拉法生长单晶，单晶生长完成后将单晶体提升至熔体 液面上方5~10cm，然后自然冷却至室温；步骤五：对制得单晶进行气氛退火，将单晶置于铂金坩埚中，铂金坩埚放入管式电阻炉 的石英玻璃管道中，然后用氧气排除管道中的空气，在温度700～800℃，氧气气氛下恒温10～20h，然后以10～50℃/h的速率降温至室温，获得电可调上转换发光无铅铁电单晶体制 品。