Der ferroelektrische Oxid Bi₄Ti₃O₁₂ (BIT) verfügt über eine einzigartige geschichtete Perowskitstruktur und hervorragende ferroelektrische Eigenschaften, wobei seine Kristallstruktur durch ein äußeres elektrisches Feld verzerrt werden kann. Das Dotieren von BIT mit Seltene-Erden-Ionen erfährt aufgrund der Sensitivität der Leuchtintensität gegenüber Änderungen der Kristallsymmetrie große Aufmerksamkeit, was die Möglichkeit bietet, die Leuchtintensität der Seltene-Erden-Ionen durch Anlegen eines externen elektrischen Feldes zu steuern. Gleichzeitig exzellente Leucht- und ferroelektrische Eigenschaften zu erreichen, stellt jedoch hohe Anforderungen an die Art und Konzentration der Seltene-Erden-Dotierung dar und ist eine wichtige Herausforderung in diesem Forschungsfeld. In dieser Studie wurden mit der Sol-Gel-Methode BIT-Ferroelektrikafilme mit unterschiedlichen Eu³⁺-Dotierkonzentrationen (BIT∶xEu) hergestellt, und deren ferroelektrische sowie lumineszente Eigenschaften systematisch untersucht. Bei niedriger Eu³⁺-Konzentration (≤x0,5) wurden die ferroelektrischen Eigenschaften der Filme deutlich verbessert. Bei x=0,3 wurde eine Echtzeit-, dynamische und reversible Steuerung der photolumineszenten (PL) Intensität von BIT∶xEu-Filmen durch Anlegen eines externen elektrischen Feldes erreicht. Darüber hinaus wurde durch die Kontrolle der PL-Emission erfolgreich ein entworfenes digital codiertes elektrisches Signal auf sichtbare Lichtemissionswellenformen abgebildet und eine Informationskodierung realisiert. Diese Erkenntnisse bieten neue Ideen und technische Unterstützung für Anwendungen in der optischen Informationsspeicherung und optoelektronischen Synaptengeräten.

Bi₄Ti₃O₁₂;Eu³⁺ Dotierung;Ferroelektrizität;Sol-Gel-Methode;Digitale Codierung