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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 1/2019

07.11.2018 | Review

Photoluminescence and impedance properties of rare-earth doped (K0.5Na0.5)NbO3 lead-free ceramics

verfasst von: Wenming Shi, Yao Feng, Tongyou Lu, Ying Lu, Juan Shen, Jing Xue, Juan Du, Peng Fu, Jigong Hao, Wei Li

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 1/2019

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Abstract

Rare earth (RE) elements (Pr, Sm) doped K0.5Na0.5NbO3 (KNN) lead-free ceramics were fabricated using conventional solid-state reaction method and their properties were investigated. The X-ray methods indicate that Pr and Sm ions diffuse into the KNN lattice to form new homogenous solid solutions. After the doping of RE elements, the grain size decreases obviously and the phase structure translates from orthorhombic to pseudo cubic phase. The RE ions enter into the A-site of the KNN lattice to create new A-site vacancies, exhibiting “soft” characteristics. Existence of two semicircular arcs represents both grain and grain boundary property of the materials. The results of Ea indicate that oxygen vacancies dominate the conductivity properties of the ceramics from 425 to 525 °C The photoluminescence spectra of KNN + Pr exhibits orange emissions. Both the KNN + Sm and KNN + Pr/Sm ceramics exhibit yellowish green emission upon 406 nm light excitation. RE elements Pr and Sm-doped KNN ceramics may take an important role in many fields as multifunctional materials.

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Metadaten
Titel
Photoluminescence and impedance properties of rare-earth doped (K0.5Na0.5)NbO3 lead-free ceramics
verfasst von
Wenming Shi
Yao Feng
Tongyou Lu
Ying Lu
Juan Shen
Jing Xue
Juan Du
Peng Fu
Jigong Hao
Wei Li
Publikationsdatum
07.11.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 1/2019
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-018-0328-y

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