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22.03.2016 | Ausgabe 7/2016

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 7/2016

Up-conversion luminescence and electric properties of Tm3+/Yb3+ co-doped (0.94Na0.5Bi0.5TiO3–0.06BaTiO3) ceramics

Zeitschrift:
Journal of Materials Science: Materials in Electronics > Ausgabe 7/2016
Autoren:
Qian Liu, Yanxia Li, Xiaona Chai, Haifeng Zhao, Xusheng Wang, Xi Yao

Abstract

The Tm3+/Yb3+ co-doped 0.94Na0.5Bi0.5TiO3–0.06BaTiO3 (NBT–BT:Tm3+/Yb3+) ceramics were synthesized by solid-state reaction and characterized by X-ray diffraction, SEM, luminescence, dielectric, ferroelectric and piezoelectric measurements. The XRD and SEM showed that all the ceramics were the single phase with perovskite structure. The up-conversion emissions located at 490 nm (blue, 1G4 → 3H6), 551 nm (green, 3F3 → 3H6) and 665, 699 nm (red, 1G4 → 3F4, 3F2 → 3H6). Furthermore, two-photon absorption process would dominate the optimized UC emission intensity in NBT–BT:0.005Tm3+/0.02Yb3+ samples. Moreover, up-conversion temperature sensitivity was detected at NBT–BT:0.005Tm3+/0.02Yb3+ samples with value of 0.068 K−1 related to the intensity ratio of I669 and I665 emissions. In addition, relatively good dielectric properties and ferroelectric properties (Pr = 60 µ/cm2 and Ec = 42 kV) were obtained in NBT–BT:0.005Tm3+/0.005Yb3+. Curie temperature enhanced with large amount of Yb3+ ions increasing (y > 0.02). As multi-functional material, NBT–BT:Tm3+/Yb3+ ceramics may be useful in high temperature electro-optical devices.

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