CN102071462A - 钽铌酸铋发光材料及其熔体法晶体生长方法 - Google Patents

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张庆礼
殷绍唐
孙敦陆
许兰
刘文鹏
罗建乔
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Abstract

本发明公开了掺杂稀土钽酸盐RExBi1-xNbyTa1-yO4发光材料(RE代表Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Er、Ho、Tm、Yb、Cr、Ti元素，0≤x≤0.5，0≤y≤1)。按比例配制好的原料经充分混合、压制成形、高温烧结后，成为晶体生长的起始原料；生长起始原料放入坩埚经加热充分熔化后，成为熔体法生长的初始熔体，然后可用熔体法如提拉法、坩埚下降法、温梯法及其它熔体法来进行生长；RE′xBi1-xNbyTa1-yO4可用作发光显示材料、激光工作物质等。

Description

钽铌酸铋发光材料及其熔体法晶体生长方法
技术领域
本发明涉及发光材料和晶体生长领域，稀土Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Er、Ho、Tm、Yb或非稀土Cr、Ti掺杂的钽铌酸铋RExBi1-xNbyTa1-yO4，以及它们的熔体法晶体生长方法。
技术背景
在低对称性的晶体中，对于处于低对称性的发光激活离子如稀土离子、过渡族离子Cr3+、Ti3+来说，低对称性有利于解除跃迁宇称禁戒，增强发光效率，同时低对称性晶体有各向异性物理性质，利用其作为激光工作物质时可直接获得偏振激光。钽铌酸铋属正交或三斜晶系，其中Bi离子的格位对称性为C1，且有两个对称格位。当掺杂激活离子替代Bi离子的格位时，激活离子将占据C1对称格位，有利于晶场能级分裂加宽及发光跃迁的宇称禁戒解除，提高发光效率，有望用作荧光和激光材料，在显示、激光技术等领域获得应用。
发明内容
本发明的目的是提供稀土钽酸盐RExBi1-xNbyTa1-yO4发光材料及其熔体法晶体生长方法，获得性能优良的发光材料，有望用于显示和激光技术领域。
为实现上述目的本发明采用的技术方案如下：
钽铌酸铋RExBi1-xNbyTa1-yO4发光材料，其特征在于：化合物分子式可表示为RExBi1-xNbyTa1-yO4，其中：RE代表Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Er、Ho、Tm、Yb、Cr、Ti元素，x、y的取值范围为：0≤x≤0.5，0≤y≤1。
所述的钽铌酸铋RExBi1-xNbyTa1-yO4的熔体法晶体生长方法，其特征在于：
(1)采用RE2O3、Nb2O5、Ta2O5作为原料，按如下化合式进行配料，将其充分混合均匀后，在高温下发生固相反应后获得生长晶体所需的多晶原料：
Figure BDA0000043160950000011
Figure BDA0000043160950000012
(2)熔体法晶体生长中存在杂质分凝效应，生长出的晶体成分和配料成分会有差别，但各组分的剂量在所述的化合物分子式指明的范围之内；
(3)原料的压制和烧结，获得晶体生长初始原料：需要对(1)-(2)中配好的原料进行压制和烧结，压制成形；烧结温度在200～1300℃之间，烧结时间为10～72小时；或者压制成形后的原料不经额外烧结而直接用作生长晶体原料；
(4)把晶体生长初始原料放入生长坩埚内，通过加热并充分熔化，获得晶体生长初始熔体；然后采用熔体法晶体生长工艺——提拉法、坩埚下降法、温梯法、热交换法、泡生法、顶部籽晶法、助熔剂晶体生长方法进行生长。
所述的钽铌酸铋RExBi1-xNbyTa1-yO4发光材料的熔体法晶体生长方法，其特征在于，不采用籽晶定向生长，或者采用籽晶定向生长；对于采用籽晶定向生长，籽晶为钽铌酸铋RExBi1-xNbyTa1-yO4单晶，籽晶方向为晶体的[100]、[010]或[001]方向，以及其它任意方向。
所述的钽铌酸铋RExBi1-xNbyTa1-yO4的熔体法晶体生长方法，其特征在于，所述配料中，所用原料RE2O3、Bi2O3、Nb2O5、Ta2O5，可采用相应的RE、Bi、Nb、Ta的其它化合物代替，原料合成方法包括高温固相反应、液相合成、气相合成方法，但需满足能通过化学反应能最终形成化合物RExBi1-xNbyTa1-yO4这一条件。
所述的钽铌酸铋RExBi1-xNbyTa1-yO4的熔体法晶体生长方法，其特征在于，由于晶体生长过程中的存在组分分凝效应，设所述RExBi1-xNbyTa1-yO4晶体中某种元素的分凝系数为k，k＝0.01-1，则当所述的(1)-(3)步骤中RE、Bi、Nb、Ta的化合式中该元素的化合物的质量为W时，则在配料中应调整为W/k。
本发明的有益效果：
本发明方法制备的RE′xBi1-xNbyTa1-yO4可用作发光显示材料、激光工作物质等。
具体实施方式
钽铌酸铋RExBi1-xNbyTa1-yO4发光材料，其化合物分子式可表示为RExBi1-xNbyTa1-yO4，其中：RE代表Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Er、Ho、Tm、Yb、Cr、Ti元素，x、y的取值范围为：0≤x≤0.5，0≤y≤1。
所述的钽铌酸铋RExBi1-xNbyTa1-yO4的熔体法晶体生长方法，包括以下步骤：
(1)采用RE2O3、Nb2O5、Ta2O5作为原料，按如下化合式进行配料，将其充分混合均匀后，在高温下发生固相反应后获得生长晶体所需的多晶原料：
Figure BDA0000043160950000031
Figure BDA0000043160950000032
(2)熔体法晶体生长中存在杂质分凝效应，生长出的晶体成分和配料成分会有差别，但各组分的剂量在所述的化合物分子式指明的范围之内；
(3)原料的压制和烧结，获得晶体生长初始原料：需要对(1)-(2)中配好的原料进行压制和烧结，压制成形；烧结温度在200～1300℃之间，烧结时间为10～72小时；或者压制成形后的原料不经额外烧结而直接用作生长晶体原料；
(4)把晶体生长初始原料放入生长坩埚内，通过加热并充分熔化，获得晶体生长初始熔体；然后采用熔体法晶体生长工艺——提拉法、坩埚下降法、温梯法、热交换法、泡生法、顶部籽晶法、助熔剂晶体生长方法进行生长。
所述的钽铌酸铋RExBi1-xNbyTa1-yO4发光材料的熔体法晶体生长方法，不采用籽晶定向生长，或者采用籽晶定向生长；对于采用籽晶定向生长，籽晶为钽铌酸铋RExBi1-xNbyTa1-yO4单晶，籽晶方向为晶体的[100]、[010]或[001]方向，以及其它任意方向。
所述的钽铌酸铋RExBi1-xNbyTa1-yO4的熔体法晶体生长方法，其所述配料中，所用原料RE2O3、Bi2O3、Nb2O5、Ta2O5，可采用相应的RE、Bi、Nb、Ta的其它化合物代替，原料合成方法包括高温固相反应、液相合成、气相合成方法，但需满足能通过化学反应能最终形成化合物RExBi1-xNbyTa1-yO4这一条件。
所述的钽铌酸铋RExBi1-xNbyTa1-yO4的熔体法晶体生长方法，由于晶体生长过程中的存在组分分凝效应，设所述RExBi1-xNbyTa1-yO4晶体中某种元素的分凝系数为k，k＝0.01-1，则当所述的(1)-(3)步骤中RE、Bi、Nb、Ta的化合式中该元素的化合物的质量为W时，则在配料中应调整为W/k。

Claims (5)

1.钽铌酸铋RExBi1-xNbyTa1-yO4发光材料，其特征在于：化合物分子式可表示为RExBi1-xNbyTa1-yO4，其中：RE代表Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Er、Ho、Tm、Yb、Cr、Ti元素，x、y的取值范围为：0≤x≤0.5，0≤y≤1。
2.如权利要求1所述的钽铌酸铋RExBi1-xNbyTa1-yO4的熔体法晶体生长方法，其特征在于：
(1)采用RE2O3、Nb2O5、Ta2O5作为原料，按如下化合式进行配料，将其充分混合均匀后，在高温下发生固相反应后获得生长晶体所需的多晶原料：
Figure FDA0000043160940000011
Figure FDA0000043160940000012
(2)熔体法晶体生长中存在杂质分凝效应，生长出的晶体成分和配料成分会有差别，但各组分的剂量在所述的化合物分子式指明的范围之内；
(3)原料的压制和烧结，获得晶体生长初始原料：需要对(1)-(2)中配好的原料进行压制和烧结，压制成形；烧结温度在200～1300℃之间，烧结时间为10～72小时；或者压制成形后的原料不经额外烧结而直接用作生长晶体原料；
(4)把晶体生长初始原料放入生长坩埚内，通过加热并充分熔化，获得晶体生长初始熔体；然后采用熔体法晶体生长工艺——提拉法、坩埚下降法、温梯法、热交换法、泡生法、顶部籽晶法、助熔剂晶体生长方法进行生长。
3.根据权利要求2所述的钽铌酸铋RExBi1-xNbyTa1-yO4发光材料的熔体法晶体生长方法，其特征在于，不采用籽晶定向生长，或者采用籽晶定向生长；对于采用籽晶定向生长，籽晶为钽铌酸铋RExBi1-xNbyTa1-yO4单晶，籽晶方向为晶体的[100]、[010]或[001]方向，以及其它任意方向。
4.根据权利要求2所述的钽铌酸铋RExBi1-xNbyTa1-yO4的熔体法晶体生长方法，其特征在于，所述配料中，所用原料RE2O3、Bi2O3、Nb2O5、Ta2O5，可采用相应的RE、Bi、Nb、Ta的其它化合物代替，原料合成方法包括高温固相反应、液相合成、气相合成方法，但需满足能通过化学反应能最终形成化合物RExBi1-xNbyTa1-yO4这一条件。
5.根据权利要求2所述的钽铌酸铋RExBi1-xNbyTa1-yO4的熔体法晶体生长方法，其特征在于，由于晶体生长过程中的存在组分分凝效应，设所述RExBi1-xNbyTa1-yO4晶体中某种元素的分凝系数为k，k＝0.01-1，则当所述的(1)-(3)步骤中RE、Bi、Nb、Ta的化合式中该元素的化合物的质量为W时，则在配料中应调整为W/k。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103305913A (zh) * 2013-05-24 2013-09-18 合肥晶桥光电材料有限公司 一种Tm掺杂ScVO4发光材料及其熔体法晶体生长方法
CN103305916A (zh) * 2013-05-24 2013-09-18 合肥晶桥光电材料有限公司 一种Ho掺杂LaVO4发光材料及其熔体法晶体生长方法
CN103305914A (zh) * 2013-05-24 2013-09-18 合肥晶桥光电材料有限公司 一种 Tm、Ho掺杂LaVO4发光材料及其熔体法晶体生长方法
CN103305915A (zh) * 2013-05-24 2013-09-18 合肥晶桥光电材料有限公司 一种Tm掺杂LaVO4发光材料及其熔体法晶体生长方法
CN103320860A (zh) * 2013-05-24 2013-09-25 合肥晶桥光电材料有限公司 一种Ho掺杂ScVO4发光材料及其熔体法晶体生长方法
CN103320132A (zh) * 2013-05-24 2013-09-25 合肥晶桥光电材料有限公司 一种Tm、Ho掺杂ScVO4发光材料及其熔体法晶体生长方法
CN105624788A (zh) * 2016-01-28 2016-06-01 中科九曜科技有限公司 一种铥、钬掺杂钽酸铋发光材料及其晶体生长方法
CN105648532A (zh) * 2016-01-28 2016-06-08 中科九曜科技有限公司 一种铬、铥、钬掺杂钽酸铋发光材料及其晶体生长方法
CN105696075A (zh) * 2016-02-16 2016-06-22 中科九曜科技有限公司 一种铬、铥、钬掺杂钽酸镥发光材料及其晶体生长方法
CN105696076A (zh) * 2016-02-16 2016-06-22 中科九曜科技有限公司 一种铬、铥、钬掺杂钽酸钇发光材料及其晶体生长方法
CN107698255A (zh) * 2017-08-30 2018-02-16 昆明工匠涂层科技有限公司 Eu‑Gd‑Dy三稀土离子钽酸盐及其制备方法与应用
CN108233165A (zh) * 2018-01-22 2018-06-29 暨南大学 面向0.95～1.65微米全固体激光器的近红外铋钽双掺激光晶体

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1613960A (zh) * 2004-09-21 2005-05-11 同济大学 稀土掺杂钽酸盐透明发光薄膜及其制备方法
CN101050548A (zh) * 2007-05-10 2007-10-10 中国科学院安徽光学精密机械研究所 钽酸盐的提拉法晶体生长方法
CN101445727A (zh) * 2008-12-30 2009-06-03 中国科学院安徽光学精密机械研究所 掺杂铌酸盐、钽酸盐及其混晶发光材料及其熔体法晶体生长方法
CN101864598A (zh) * 2010-07-02 2010-10-20 山东省科学院新材料研究所 熔体提拉法生长钽铌酸钾系列单晶材料的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1613960A (zh) * 2004-09-21 2005-05-11 同济大学 稀土掺杂钽酸盐透明发光薄膜及其制备方法
CN101050548A (zh) * 2007-05-10 2007-10-10 中国科学院安徽光学精密机械研究所 钽酸盐的提拉法晶体生长方法
CN101445727A (zh) * 2008-12-30 2009-06-03 中国科学院安徽光学精密机械研究所 掺杂铌酸盐、钽酸盐及其混晶发光材料及其熔体法晶体生长方法
CN101864598A (zh) * 2010-07-02 2010-10-20 山东省科学院新材料研究所 熔体提拉法生长钽铌酸钾系列单晶材料的制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《硅酸盐学报》 20030731 王宁等 纳米beta BiNbO4粉体的低温合成 第626页，左栏第1段 第31卷, 第7期 *
张庆礼等: "高密度发光材料BiTaO4∶Pr3 + 和BiTaO4 的发光特性研究", 《中国稀土学报》 *
王宁等: "纳米β BiNbO4粉体的低温合成", 《硅酸盐学报》 *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103305913A (zh) * 2013-05-24 2013-09-18 合肥晶桥光电材料有限公司 一种Tm掺杂ScVO4发光材料及其熔体法晶体生长方法
CN103305916A (zh) * 2013-05-24 2013-09-18 合肥晶桥光电材料有限公司 一种Ho掺杂LaVO4发光材料及其熔体法晶体生长方法
CN103305914A (zh) * 2013-05-24 2013-09-18 合肥晶桥光电材料有限公司 一种 Tm、Ho掺杂LaVO4发光材料及其熔体法晶体生长方法
CN103305915A (zh) * 2013-05-24 2013-09-18 合肥晶桥光电材料有限公司 一种Tm掺杂LaVO4发光材料及其熔体法晶体生长方法
CN103320860A (zh) * 2013-05-24 2013-09-25 合肥晶桥光电材料有限公司 一种Ho掺杂ScVO4发光材料及其熔体法晶体生长方法
CN103320132A (zh) * 2013-05-24 2013-09-25 合肥晶桥光电材料有限公司 一种Tm、Ho掺杂ScVO4发光材料及其熔体法晶体生长方法
CN105624788A (zh) * 2016-01-28 2016-06-01 中科九曜科技有限公司 一种铥、钬掺杂钽酸铋发光材料及其晶体生长方法
CN105648532A (zh) * 2016-01-28 2016-06-08 中科九曜科技有限公司 一种铬、铥、钬掺杂钽酸铋发光材料及其晶体生长方法
CN105696075A (zh) * 2016-02-16 2016-06-22 中科九曜科技有限公司 一种铬、铥、钬掺杂钽酸镥发光材料及其晶体生长方法
CN105696076A (zh) * 2016-02-16 2016-06-22 中科九曜科技有限公司 一种铬、铥、钬掺杂钽酸钇发光材料及其晶体生长方法
CN107698255A (zh) * 2017-08-30 2018-02-16 昆明工匠涂层科技有限公司 Eu‑Gd‑Dy三稀土离子钽酸盐及其制备方法与应用
CN108233165A (zh) * 2018-01-22 2018-06-29 暨南大学 面向0.95～1.65微米全固体激光器的近红外铋钽双掺激光晶体
CN108233165B (zh) * 2018-01-22 2020-03-17 暨南大学 面向0.95～1.65微米全固体激光器的近红外铋钽双掺激光晶体

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