王马超 1,2唐扬敏 1,2邓明雪 1周真真 1[ ... ]刘茜 1,*
作者单位
摘要
1 1.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海 200050
2 2.中国科学院大学 材料科学与光电技术学院, 北京 100864
3 3.浙江大学 材料科学与工程学院, 杭州 310027
间接带隙的Cs2NaBiCl6双钙钛矿材料具有近红外宽波段发射特性, 但低发光效率限制了其在近红外发光领域的应用。本工作通过共沉淀法快速制备微米级尺寸的Cs2Ag0.1Na0.9BiCl6:Tm3+双钙钛矿晶体, 实现了近红外荧光增强, 并系统研究了其光学吸收、光致发射(PL)、光致激发(PLE)、时间分辨光致发光和荧光量子效率(PLQY)等光学性能。共沉淀法制备的Cs2Ag0.1Na0.9BiCl6:Tm3+的光学带隙为3.06 eV。在350 nm紫外光激发下, 可以观察到峰值位于680 nm的近红外宽峰发射, 这源于自陷激子发光。通过引入Tm3+作为新的发光中心, 实现了810 nm波段的近红外发光增强, 在780~830 nm波段荧光量子效率(PLQY)从1.67%提高到11.77%, 提高了6.05倍。在650~900 nm波段, Cs2Ag0.1Na0.9BiCl6:Tm3+的近红外PLQY高达25.22%。本研究证明了共沉淀法快速制备的Cs2Ag0.1Na0.9BiCl6:Tm3+钙钛矿作为新型近红外光源材料的可行性。
近红外发光 自陷激子 共沉淀 双钙钛矿 Cs2Ag0.1Na0.9BiCl6 near-infrared emission self-trapped excitons coprecipitation double perovskite Cs2Ag0.1Na0.9BiCl6 
无机材料学报
2023, 38(9): 1083
作者单位
摘要
伊犁师范大学物理科学与技术学院, 新疆凝聚态相变与微结构实验室, 伊宁 835000
通过溶胶-凝胶法制备出一系列Dy3+掺杂的Y2MgTiO6(YMT∶Dy3+)荧光粉, 并利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光光谱仪对荧光粉的晶体结构、微观形貌及发光性质进行研究和分析。研究结果显示, YMT∶Dy3+荧光粉为双钙钛矿结构, Dy3+掺杂不改变样品的晶体结构。在近紫外光(352 nm)的激发下, 样品的发射光谱显示出典型的Dy3+特征发射峰, 分别是485 nm处的蓝光、578 nm处的黄光, 以及650~700 nm的红光。当Dy3+摩尔浓度x=0.03时, 荧光粉出现浓度猝灭效应, 其浓度猝灭机制为电偶极子-电偶极子相互作用(d-d)。YMT∶Dy3+荧光粉的CIE色坐标明显受到Dy3+的浓度影响, 其中YMT∶0.02Dy3+荧光粉的CIE色坐标为(0.406, 0.407), 位于暖白光区, 可作为一种暖白光荧光粉应用于近紫外激发白光发光二极管(w-LEDs)。
溶胶-凝胶法 Dy3+掺杂 双钙钛矿结构 暖白光 白光发光二极管 sol-gel method Dy3+doping Y2MgTiO6 Y2MgTiO6 double perovskite structure warm white light w-LEDs 
人工晶体学报
2023, 52(10): 1809
作者单位
摘要
中国矿业大学材料与物理学院,江苏 徐州 221116
双层钙钛矿结构氧化物具有优异的离子电子电导率,作为固体氧化物燃料电池(SOFC)阴极材料被广泛研究。以PrBaCo2O5+δ作为母体材料,采用Ca离子在Pr位和Ba位进行掺杂,采用溶胶凝胶法制备出了Pr0.9Ca0.1Ba1-xCaxCo2O5+δ(0≤x≤0.3,PCBC)阴极材料。电导率测试结果表明:Ca离子共掺杂能够有效改善材料的电导率。电化学性能测试结果表明:x=0.2的阴极具有最佳的氧催化活性,700 ℃时极化阻抗仅为0.069 ?偸cm2。在理论研究中,通过GGA-PBE泛函分别计算了PrBaCo2O5+δ、Pr0.75Ca0.25BaCo2O5+δ与Pr0.75Ca0.25Ba0.75Ca0.25Co2O5+δ的氧空位形成能、态密度及O s和O p的能带中心。研究发现,Pr位掺Ca能减小氧空位形成能,Ba位掺杂Ca反而会增大氧空位形成能。O p带中心的计算结果表明:Ba位掺Ca的策略有效增加了材料的氧还原活性。双钙钛矿A位钙离子的共掺杂策略能够有效改善样品的热膨胀、高温电导率和电化学性能,提高材料的长期稳定性。
固体氧化物燃料电池 双钙钛矿 阴极 密度泛函理论 电化学性能 solid oxide fuel cell double perovskite cathode density function theory calculation electrochemical performance 
硅酸盐学报
2023, 51(7): 1773
作者单位
摘要
1 广东电网有限责任公司广州供电局 广州 510600
2 中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800
3 上海师范大学 上海 200234
4 中国科学院大学 北京 100049
作为氢燃料利用的核心器件,固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)可以高效地将燃料气转化为电能。燃料电池中的阴极作为氧还原反应的发生场所,不仅对性能输出占有重要的影响,而且还是燃料电池的稳定性和寿命的关键决定因素。针对阴极材料的研究在推动燃料电池技术发展及产业化进程中具有重要意义。为了提升阴极的电化学性能,本文对双钙钛矿结构氧化物PrBa0.8Ca0.2Co2O5+δ(PBCC)中的钴元素进行掺杂调控,研究掺杂元素的种类、浓度对材料电化学性能的影响,通过电化学性能测试确定了最优的掺杂元素类型和含量。当使用掺杂5 mol%铁元素的PBCC材料作为阴极时,燃料电池在700 °C的最大功率达到了1 259 mW?cm-2,远优于未掺杂时的988 mW?cm-2。对掺杂元素含量和种类的优化有助于提升固体氧化物燃料电池的电化学性能。
固体氧化物燃料电池 阴极 双钙钛矿 B-位掺杂 Solid oxide fuel cell Cathode Double perovskite B-site doping 
核技术
2023, 46(6): 060502
作者单位
摘要
中国计量大学 光电材料与器件研究所,浙江 杭州 310018
采用高温固相法制备了一系列具有双发射中心的Gd2(1-x-yZnTiO6xBi3+yEu3+荧光粉。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光光谱、寿命衰减曲线和变温发射光谱等方法,系统地研究了该材料的结构、发光性能和温度传感特性。在Gd2ZnTiO6∶Bi3+,Eu3+荧光粉中,Bi3+和Eu3+离子占据了Gd3+离子的位置。在紫外激发下,Eu3+的激发光谱和Bi3+的发射光谱存在光谱重叠,表明从Bi3+到Eu3+可能存在能量传递。通过荧光强度比技术探究了Bi3+蓝光发射与Eu3+红光发射的不同温度响应特性。在293~473 K温度范围内,测得Gd2ZnTiO6∶Bi3+,Eu3+荧光粉的最大相对温度灵敏度为1.133%·K-1,最大绝对灵敏度为0.73 %·K-1。因此,Gd2ZnTiO6∶Bi3+,Eu3+荧光粉是一种有潜力的非接触式光学测温材料。
Gd2ZnTiO6∶Bi3+,Eu3+ 双钙钛矿 荧光能量传递 光学测温 荧光强度比 Gd2ZnTiO6∶Bi3+,Eu3+ double perovskite fluorescence energy transfer optical thermometry fluorescence intensity ratio 
发光学报
2023, 44(4): 615
作者单位
摘要
中国人民解放军第一二〇五工厂,北京 100088
双钙钛矿结构化合物具有化学稳定性高、声子能量低、易于稀土离子掺杂和多种可调变的晶体学格位等优点,是一种优良的上转换发光基质材料。本文采用高温固相法在600 ℃下合成了双钙钛矿结构Rb3GaF6∶Er3+,Yb3+上转换发光材料,并采用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)和荧光光谱仪对其成分、结构和发光特性进行系统表征。在980 nm激发下,制备的样品在521和548/561 nm处产生的绿光发射分别归因于Er3+的2H11/2-4I15/2、4S3/2-4I15/2能级上的电子跃迁,同时在656 nm处产生的红光发射对应于Er3+的4F9/2-4I15/2能级上的电子跃迁。此外,本文探究了Rb3GaF6∶Er3+,Yb3+的上转换发光机理。
双钙钛矿 上转换 发光特性 稀土掺杂 高温固相法 发光机理 double perovskite Rb3GaF6∶Er3+,Yb3+ Rb3GaF6∶Er3+,Yb3+ up-conversion luminescence characteristic rare earth doping high-temperature solid-phase method luminescence mechanism 
人工晶体学报
2023, 52(2): 327
王强科 1,2,*梁玉军 2涂东 1,3
作者单位
摘要
1 武汉大学物理科学与技术学院, 武汉 430064
2 中国地质大学 (武汉)材料与化学学院, 武汉 430070
3 武汉大学苏州研究院, 江苏苏州 215125
Sr3Sn2O7:Sm3+是一种被广泛研究的应力法光材料, 但关于 Sm3+掺杂量的研究仍然存在缺失。本工作采用高温固相法制备 Sr3-xSn2O7:xSm3+。在 Sr3Sn2O7中掺入少量 Sm3+后, 样品仍然保持着非中心对称的双钙钛矿结构。样品在受到紫外灯激励或应力施加之后, 能展现出稳定的光致发光、长余辉和应力发光性能, 且这三者的光谱显示出一致性。应力发光来源于 Sm3+的 4G5/2激发态向 6HJ (J=5/2, 7/2, 9/2)基态的电子跃迁。通过调控 x值对其发光性能进行优化, 在 x=0.020时性能昀好。Sm3+掺杂量的变化对应力发光性能的影响, 既对现有的相关工作进行了补充, 同时也能为未来的相关研究起到参考或指导的作用。
锡锶氧化物 三价钐离子 双钙钛矿 应力发光 tin strontium oxide trivalent samarium ion double perovskite mechanoluminescence 
硅酸盐学报
2022, 50(12): 3141
凌意瀚 1,*韩绪 1杨洋 1,2林添强 1[ ... ]王绍荣 2
作者单位
摘要
1 中国矿业大学材料与物理学院,江苏 徐州 221116
2 中国矿业大学化工学院,江苏 徐州 2211161
通过改进的自蔓延燃烧法合成制备高熵双钙钛矿SmBa(Mn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2Cu0.2)2O5+δ (HE-SBC)阴极材料,并复合10%(摩尔分数)Gd2O3掺杂CeO2(GDC)以优化性能。结果表明:通过B位高熵的方法可以显著减小Co离子由价态变化而引起的热膨胀,从而降低SmBaCo2O5+δ 的热膨胀系数。在800 ℃,以氧化钇稳定氧化锆(YSZ)为电解质的HE-SBC对称电池的极化阻抗(Rp)为1.04 Ω·cm2,阳极支撑单电池的最高功率密度和Rp分别为683.53 mW/cm2和0.46 Ω·cm2。进一步通过复合GDC (HE-SBC与GDC的质量比7:3)以增加三相界面提高HE-SBC的催化活性,在800 ℃ HE-SBC-GDC复合阴极对称电池的极化阻抗仅为0.09 Ω·cm2,且阳极支撑单电池的最高功率密度和Rp分别为838.66 mW/cm2和0.12 Ω·cm2。
固体氧化物燃料电池 双钙钛矿 高熵氧化物 复合电极 solid oxide fuel cells double perovskite high-entropy oxide composite electrode 
硅酸盐学报
2022, 50(1): 219
高培鑫 1,2,3,*董鹏 2,3周泽云 2,3张晓娟 3[ ... ]夏茂 1,2,3
作者单位
摘要
1 湖南省作物种质创新与资源利用重点实验室, 湖南 长沙 410128
2 湖南农业大学 化学与材料科学学院, 湖南 长沙 410128
3 湖南农业大学 湖南省光学农业工程技术研究中心, 湖南 长沙 410128
4 俄罗斯联邦研究中心 克伦斯基物理研究所晶体物理实验室, 克拉斯诺亚尔斯克 660036
5 西伯利亚联邦大学, 克拉斯诺亚尔斯克 660041
Cr3+激活荧光粉因其具有远红光和近红外光发射的特性而受到广泛关注。本研究合成了一系列(La,Gd, Y)2MgTiO6∶Cr3+荧光粉, 在345 nm紫外光激发下, 其发射波段为700~900 nm。采用离子取代策略对其光谱进行了调谐, 通过Gd或Y取代La位点, 发射主峰从766 nm分别蓝移至737 nm和757 nm; 150 ℃下的热稳定性从41.7%分别提升至69.1%和67%。系统研究了荧光粉的晶体结构、微观形貌、荧光寿命、热稳定性能和带隙变化等。Gd和Y离子取代会导致晶格收缩, 引起电子云重排效应变化, 最终导致发射光谱蓝移。改性后荧光粉的发射光谱与光敏色素FR(PFR)的吸收(730 nm)具有更好的匹配性, 表明其在植物生长照明中的应用前景, 这也证明通过阳离子取代策略调控Cr3+的发光性能可为未来植物生长灯用荧光粉的研发提供思路。
荧光粉 双钙钛矿结构 光谱可调性能 远红光 phosphor double perovskite structure luminescence tuning performance far-red light Cr3+ Cr3+ 
发光学报
2022, 43(1): 58
Author Affiliations
Abstract
1 Grupo de Física de Nuevos Materiales, Departamento de Física, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá DC, Colombia
2 Laboratório de Magnetismo e Materiais Magnéticos, Departamento de Física, Universidade Federal de Santa Maria, Rio Grande do Sul Brazil
3 Grupo de Estudios de Materiales, Departamento de Física, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá DC, Colombia
In the search for new materials with applicable magnetic properties in spintronic devices, the aim of this work is to report the synthesis of the lanthanide ferrocobaltite La2CoFeO6 using the modified Pechini route; the experimental study of structural, morphological and magnetic properties, and the analysis of the electronic structure and bands are obtained in the framework of the Density Functional Theory. Rietveld refinement of experimental X-ray diffraction patterns revealed the crystallization of this oxide material in a perovskite-like monoclinic structure, space group P21/n (# 14). Scanning electron microscopy and atomic force microscopy images revealed that the surface morphology is essentially polycrystalline, with mean grain sizes between 177 and 188 nm. The dispersive X-ray spectroscopy suggests that the material obtained contains La, Fe, Co and O in the stoichiometric proportions expected by up to 98%. The magnetic susceptibility curves as a function of temperature indicated that the material is ordered ferromagnetically, showing strong irreversibility effects due to the disorder of the Fe and Co cations in the three crystallographic directions of the structure and to the strong distortions in the FeO6 and CoO6 octahedra. Magnetic hysteresis curves confirmed the ferromagnetic character of the material for all temperatures evaluated, up to room temperature. I–V response curves revealed a semiconductor-like behavior with a figure of merit exponent 1.53 of the varistor type. The ferromagnetic semiconductor behavior suggests the potential applicability of the material in spintronic technological devices.In the search for new materials with applicable magnetic properties in spintronic devices, the aim of this work is to report the synthesis of the lanthanide ferrocobaltite La2CoFeO6 using the modified Pechini route; the experimental study of structural, morphological and magnetic properties, and the analysis of the electronic structure and bands are obtained in the framework of the Density Functional Theory. Rietveld refinement of experimental X-ray diffraction patterns revealed the crystallization of this oxide material in a perovskite-like monoclinic structure, space group P21/n (# 14). Scanning electron microscopy and atomic force microscopy images revealed that the surface morphology is essentially polycrystalline, with mean grain sizes between 177 and 188 nm. The dispersive X-ray spectroscopy suggests that the material obtained contains La, Fe, Co and O in the stoichiometric proportions expected by up to 98%. The magnetic susceptibility curves as a function of temperature indicated that the material is ordered ferromagnetically, showing strong irreversibility effects due to the disorder of the Fe and Co cations in the three crystallographic directions of the structure and to the strong distortions in the FeO6 and CoO6 octahedra. Magnetic hysteresis curves confirmed the ferromagnetic character of the material for all temperatures evaluated, up to room temperature. I–V response curves revealed a semiconductor-like behavior with a figure of merit exponent 1.53 of the varistor type. The ferromagnetic semiconductor behavior suggests the potential applicability of the material in spintronic technological devices.
Double perovskite Pechini method crystalline structure ferromagnetic response semiconductor behavior 
Journal of Advanced Dielectrics
2021, 11(3): 2140003

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