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2022-12-19
顆粒在線訊：隨著電子器件的小型化和集成化，單一功能的材料不再滿足電子設(shè)備的小型化和一體化的發(fā)展趨勢。新型固溶體材料由于獨特的結(jié)構(gòu)特性在材料的多功能化方面展現(xiàn)出潛力。特別是Ca-Ln-Nb-M-O（Ln為鑭系元素，M=Mo或W）基材料，可根據(jù)成分設(shè)計為單相固溶體，其固溶結(jié)構(gòu)具有很高的結(jié)構(gòu)容忍度和優(yōu)異的高溫穩(wěn)定性，且該固溶結(jié)構(gòu)也使得元素分布更加均勻。目前，關(guān)于Ca-Ln-Nb-M-O基材料的研究集中在單一的電性能或發(fā)光特性上，阻礙了其在多功能器件領(lǐng)域的應(yīng)用。
中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所敏感材料與器件團隊設(shè)計出集光致發(fā)光與熱敏特性于一體的多功能耦合陶瓷。調(diào)制Ca-Eu-Nb-Mo-O固溶成分比例被證明能夠改變白鎢礦基固溶體的晶體結(jié)構(gòu)、進而引起電輸運性質(zhì)以及光致發(fā)光性能的變化。結(jié)果表明，對固溶體成分的比例進行結(jié)構(gòu)調(diào)制，可以有效降低電阻率來調(diào)節(jié)電性能、拓寬應(yīng)用溫區(qū)；由于Eu3+的引入，還可以引入發(fā)光特性，所有的陶瓷都表現(xiàn)出強烈的紅色光致發(fā)光。該陶瓷材料表現(xiàn)出的光致發(fā)光和半導(dǎo)體特性為光-電多功能耦合陶瓷提供了新的設(shè)計思路，有望在近紫外發(fā)光二極管和高溫?zé)崦綦娮桀I(lǐng)域應(yīng)用。
相關(guān)研究成果發(fā)表在《美國陶瓷學(xué)會會志》（J. Am. Ceram. Soc.）上。研究工作得到中科院“西部之光”人才培養(yǎng)計劃、中科院青年創(chuàng)新促進會等的支持。
Ca-Eu-Nb-Mo-O固溶體陶瓷的光致發(fā)光及電性
來源：新疆理化技術(shù)研究所
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