دراسة مجس درجة الحرارة BaTiO3:Er3+ استنادًا إلى نسبة شدة الفلورة

CAI Yutong ,  

WANG Zongxue ,  

HE Zhouyang ,  

GUO Ziyi ,  

YAN Duanting ,  

WANG Guorui ,  

ZHANG Ji ,  

ZHANG Xinzhao ,  

ZHU Hancheng ,  

摘要

كبريتات الباريوم (BaTiO3) كمادة فيروكهربائية من نوع بيروفسكايت الكلاسيكي، تتميز بثبات عازل ممتاز، وتأثيرات بيوكهربائية وفيوروكهربائية غير خطية ملحوظة، وخصائص تغير الطور القابلة للتحكم، مما يجعل لها قيمة تطبيقية مهمّة في المكثفات الخزفية متعددة الطبقات، والمقاومات الحسية الحرارية، والذاكرات، وأجهزة البصريات الإلكترونية. في هذه الدراسة، تم استخدام طريقة الطور الصلب العالية الحرارة، مع ضبط نسبة الباريوم إلى التيتانيوم (تم تخصيص مواقع Ba و Ti)، لتحضير سلسلة من خزفيات BaTiO3 المخدرة بـ Er3+ (0.5 مول٪) عند درجات حرارة تحميص مختلفة (1250 ℃، 1300 ℃، 1350 ℃). وتمت دراسة العينات باستخدام XRD، مطيافية رامان، المجهر الإلكتروني الماسح، ومطيافية الفلورية بدرجات حرارة مختلفة. أظهرت النتائج أن العينة المحترقة عند 1300℃ مع مواقع Ba المخصصة (B1300Er) تمتلك أداءً جيدًا لقياس الحرارة؛ وفي منطقة تغير الطور الفيروكهربائي لـ BaTiO3 (270-290 كلفن)، حدث تغير ملحوظ في شدة الفلورة، يمكن استخدام هذا الاستجابة الفلورية الشاذة كإشارة بصرية مميزة لتغير الطور، مما يتيح الكشف الدقيق في الموقع لتغير الطور. الاختلافات في الحساسية المطلقة بين عينات B1300Er و T1300Er ضئيلة في درجات الحرارة المنخفضة، لكنها كبيرة في درجات الحرارة العالية، حيث بلغت حساسية B1300Er المطلقة 0.00413 كلفن-1 عند 400 كلفن، بزيادة 40% مقارنة بـ T1300Er، وهو ما يتوافق مع التوقعات النظرية للفجوة الأكبر للطاقة الحرارية ΔE في بنية الإخلال بموقع Ba. تحليل عمر الفلورة أظهر وجود بيئتين مختلفتين للانبعاث الضوئي في العينة، حيث كانت المكونات طويلة العمر أكثر حساسية للتغيرات الحرارية، مما يعد العامل الميكروهيكلي الرئيسي لتحسين حساسية قياس الحرارة عبر نسبة شدة الفلورة (FIR). دمج قياس الحرارة الواسع النطاق عن طريق FIR المرتبط ب Er3+ مع الكشف البصري الموضعي لتغير الطور الفيروكهربائي في BaTiO3 داخل نفس النظام الخزفي أدّى إلى بناء منصة استشعار ضوئية ثنائية الوظيفة تجمع بين قياس الحرارة المستمر واستشعار تغير الطور، مما يوفر أساسًا تجريبيًا وفكرة جديدة لتصميم مجسات درجة حرارة ضوئية نادرة الأرض متعددة الوظائف تعتمد على البيروفسكايت.

关键词

إنبعاث نادر الأرض;تخدير Er3+;BaTiO3;قياس درجة الحرارة البصري;نسبة شدة الفلورة;كشف تغير الطور

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website