

隨著(zhù)電子器件的小型化和集成化,單一功能的材料不再滿(mǎn)足電子設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構特性在材料的多功能化方面展現出潛力。特別是Ca-Ln-Nb-M-O(Ln為鑭系元素,M=Mo或W)基材料,可根據成分設計為單相固溶體,其固溶結構具有很高的結構容忍度和優(yōu)異的高溫穩定性,且該固溶結構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構、進(jìn)而引起電輸運性質(zhì)以及光致發(fā)光性能的變化。結果表明,對固溶體成分的比例進(jìn)行結構調制,可以有效降低電阻率來(lái)調節電性能、拓寬應用溫區;由于Eu3+的引入,還可以引入發(fā)光特性,所有的陶瓷都表現出強烈的紅色光致發(fā)光。該陶瓷材料表現出的光致發(fā)光和半導體特性為光-電多功能耦合陶瓷提供了新的設計思路,有望在近紫外發(fā)光二極管和高溫熱敏電阻領(lǐng)域應用。
相關(guān)研究成果發(fā)表在《美國陶瓷學(xué)會(huì )會(huì )志》(J. Am. Ceram. Soc.)上。研究工作得到中科院“西部之光”人才培養計劃、中科院青年創(chuàng )新促進(jìn)會(huì )等的支持。
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