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随着科学技术的不断发展,稀土掺杂的光致发光材料因其具备上转换发光性能,在激光器、3-D显示、全息存储、荧光标记等领域得到了广泛应用。LiNbO3、LiTaO3晶体有较好的压电、铁电、非线性光学和声光性能,在国防和国民经建设济方面有着广泛的应用。目前为止,对于LiNbO3、LiTaO3固溶体的研究报道比较少,稀土掺杂的LiNb1-xTaxO3是一种新型的具有低声子能量的发光材料,并且具有优良的铁电性能。本文主要研究LiNbO3和LiTaO3的固溶体LiNb1-xTaxO3材料,通过稀土掺杂,研究材料的上转换发光性能,并且对其铁电性能进行改性。利用高温固相法制备了不同Ta/Nb比的LiNb1-xTaxO3:Er3+陶瓷,通过上转换荧光光谱测试,选取X=0.7,即LiNb0.3Ta0.7O3为本课题研究的基质材料。并且确定基质合成的最佳预烧温度为900℃,陶瓷烧结温度为1250℃,保温时间6h。980nm二极管激光器激发下,研究了稀土离子掺杂LiNb0.3Ta0.7O3陶瓷的上转换荧光性能。LiNb0.3Ta0.7O3:Er3+,Yb3+陶瓷的上转换荧光光谱在550nm、660nm波段分别发射出上转换红光和绿光,对应Er3+离子4F9/2→4I15/2、2H11/2/4S3/2→4I15/2跃迁过程。当Er3+浓度0.15mol%,Yb3+浓度2.5mol%时,LiNb0.3Ta0.7O3:Er3+,Yb3+陶瓷发射较强的荧光;样品功率曲线表明其发射的上转换红光、绿光为2光子过程,结合荧光衰减曲线,确定LiNb0.3Ta0.7O3:Er3+,Yb3+陶瓷的上转换发光机理;紫外-可见吸收光谱分析了稀土离子在LiNb0.3Ta0.7O3晶格中的占位情况。LiNb0.3Ta0.7O3:Er3+陶瓷进行“电滞回线”测试,当烧结温度为1300℃,出现最大的剩余极化强度,电滞回线的形状更接近S型;当掺杂Er3+的摩尔浓度为0.5mol%时,样品产生的最大极化强度和剩余极化强度最大,矫顽场相对其他样品较小;此外,LiNb0.3Ta0.7O3:Er3+陶瓷出现偏移电滞回线的现象。