《稀土摻雜鐵電納米線的發光可調研究》是依託湖南大學，由周洪擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：稀土摻雜鐵電納米線的發光可調研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周洪
- 依託單位：湖南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
稀土發光可調材料在雷射介質、光波導、顯示器等方面具有巨大套用潛力，是今後重要的研究方向。我們前期的研究結果表明，稀土摻雜不僅改善了材料的鐵電特性，還使材料具有優異的發光特性，然而關於鐵電特性和發光之間的聯繫需要進一步研究。由於稀土離子的發光受晶體場的影響較大，鐵電體獨特的晶體結構使得在稀土摻雜鐵電材料中，通過外加電場、應力等調控發光變得可能。但是，目前研究多偏重電場對發光的調控，且多局限於陶瓷塊體。本項目擬採用外加電場和應力的方法，研究稀土摻雜發光鐵電納米線中，電場和應力對稀土離子光致發光的調控作用，以及尺寸效應帶來的影響，並分析其中的發光動力學過程和失效機制，闡明外加電場、應力通過改變鐵電材料的晶體場，從而影響稀土離子發光的具體物理過程，以及能量轉移機制，為材料在光電功能集成器件等領域的套用奠定基礎。
結題摘要
鐵電材料作為一類重要的功能材料，在雷射器、微電子、光電子和國防科技等領域有著廣泛的套用。器件的小型化、多功能化、集成化一直是各種功能器件發展的趨勢。鐵電納米線由於其獨特的一維特性，使其具有特殊的鐵電、壓電、非線性光學等性質，在納米發電機、非揮發性隨機存儲器、納米光學等方面具有潛在的套用價值。項目利用溶膠-凝膠法、水熱法等材料生長工藝，製備了稀土摻雜的鐵電納米線，通過反應時間、反應溫度以及礦化劑的濃度的控制,來實現鐵電納米線的可控生長。弄清了稀土離子的摻雜濃度對材料的鐵電、介電以及發光特性的影響，找到了最佳的摻雜濃度。在此基礎上，重點研究了溫度與材料發光的關係，並設計了基於稀土摻雜鐵電材料的新型納米溫度計，在400K實現了0.0053K-1的靈敏度。在Na0.5Bi0.5TiO3鐵電納米線，我們觀察到了非常強的二次諧波產生，重點研究了其產生機理，同時發現其具有非常低的波導損耗，當波導光為532納米時，其損耗為0.01dB/μm。這表明Na0.5Bi0.5TiO3鐵電納米線在未來集成光電子系統中有潛在的套用價值。
