一种铌酸锶钡晶体生长及退火工艺与其相变热释电能量转换应用

    公开(公告)号:CN117779196A

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202311759958.4

    申请日:2023-12-20

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明属于热释电材料技术领域,涉及一种铌酸锶钡晶体及其制备方法与应用,制备方法包括:将锶源、钡源、铌源混合,固相烧结,冷等静压,二次烧结,光学浮区法加热,退火,得到铌酸锶钡晶体;其中,所述光学浮区法加热中,升温速率为70‑80℃/min至熔化形成悬浮熔区,晶体生长速率为3‑8mm/h;所述退火中,退火温度为1000‑1200℃,退火时间为8‑12h,退火气氛为空气或氧气。与现有技术相比,本发明中SrxBa1‑xNb2O6晶体材料能实现50~90℃温度范围内废热的电能转换。其相变热释电品质因子相较已有材料最高提升至14.92(μC)2·J‑1·cm‑1·K‑1,且工艺优化后漏电流密度较优化前大幅降低,可应用于废热利用与能源再生等领域。

    一种铝-稀土离子共掺氧化镓晶体及其两种制备方法

    公开(公告)号:CN119287514A

    公开(公告)日:2025-01-10

    申请号:CN202411339087.5

    申请日:2024-09-25

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种铝‑稀土离子共掺氧化镓晶体及其两种制备方法,铝‑稀土离子共掺氧化镓晶体的化学式为β‑(Ga1‑x‑yAlxREy)2O3。其制备方法包括:1)将镓源、铝源、稀土元素源混合,依次经过预烧结、等静压处理、二次烧结,得到铝‑稀土离子共掺的氧化镓多晶陶瓷料棒;2)将所述铝‑稀土离子共掺的氧化镓多晶陶瓷料棒装至光学浮区法单晶炉中在保护气氛下晶体生长,高温退火后得到铝‑稀土离子共掺的氧化镓晶体。与现有技术相比,本发明制备方法与稀土离子共掺Al3+至氧化镓晶体,可有效补偿由于掺杂稀土离子半径较大所导致的晶格畸变效应,提高稀土离子有效掺杂浓度,进而增强稀土荧光效应,共掺Al3+解决了无法在氧化镓晶体中有效掺杂稀土离子,生长大尺寸晶体的问题。

    一种铁电器件热释电性能测试装置和测试方法

    公开(公告)号:CN119024073A

    公开(公告)日:2024-11-26

    申请号:CN202411212854.6

    申请日:2024-08-30

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种铁电器件热释电性能测试装置和测试方法,装置包括自调节垂直移动试样夹具、带电机双轴往复运动模组、悬臂支撑构件、可调节恒温台、可编程运动控制器和步进电机驱动器,自调节垂直移动试样夹具安放在悬臂支撑构件上,悬臂支撑构件与双轴往复运动模组相连,带电机双轴往复运动模组包括垂直方向控制电机、带滑块垂直方向导轨、水平方向控制电机和带滑块水平方向导轨,步进电机驱动器驱动双轴往复运动模组,可调节恒温台的数目为多个,多个可调节恒温台沿带滑块水平方向导轨排列,自调节垂直移动试样夹具位于可调节恒温台上方。与现有技术相比,本发明实现了铁电材料动态温度荷载下的电流测量,具有试样夹具可自适应调节等优点。

    一种稀土离子掺杂的无序高熵氟化物超快激光晶体及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN116145254A

    公开(公告)日:2023-05-23

    申请号:CN202310124984.3

    申请日:2023-02-16

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种稀土离子掺杂的无序高熵氟化物超快激光晶体及其制备方法与应用,无序高熵激光晶体以Pr:CaSrBaF6、Pr:M1M2CaSrBaF12为代表,其中镨(Pr)离子的掺杂范围为0.003‑0.05(M1、M2为Y,La,Lu,Gd,Sc等三价不发光离子中的一种)。掺杂的稀土发光离子不仅限于Pr离子,还可包括其他发光离子如Yb,Nd,Er,Ho,Tm,Dy,Tb等。以Pr:CaSrBaF6、Pr:M1M2CaSrBaF12晶体为代表,与其他氟化物相比,具有更加无序分布的局域结构,能够实现3H6和3F2、3F3和3F4相近下能级合并和交叠,达到荧光谱线的重迭、非均匀加宽的效果。与现有技术相比,本发明的晶体材料能实现镨离子掺杂激光晶体的可见波段的超宽带发射,解决目前镨离子掺杂激光晶体荧光带窄的难题,加快可见波段全固态飞秒超快激光的研发及在生物医疗、光通信方面的应用。

    一种钡钛基铁电厚膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN119744116A

    公开(公告)日:2025-04-01

    申请号:CN202411911439.X

    申请日:2024-12-24

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种钡钛基铁电厚膜及其制备方法,制备方法包括:1)配制钡前驱体稀、浓溶液,钛前驱体稀、浓溶液溶液,将钡、钛前驱体稀溶液混合搅拌并陈化,得到稀凝胶,将钡、钛前驱体浓溶液混合搅拌并陈化,得到浓凝胶;2)在基底上用稀凝胶旋涂多次,每次旋涂后干燥和加热,得到稀溶胶三维网状附着层并烧结,得到第一阶段基底;3)在第一阶段基底上用稠凝胶旋涂多次,每次旋涂后干燥和加热,得到稠溶胶填充粘滞贴合层并烧结,得到第二阶段基底;4)将第二阶段基底退火处理,得到钡钛基铁电厚膜。与现有技术相比,本发明所得到的铁电膜厚度为150‑250μm,相较于目前其他的致密度差的铁电膜,具有较好的厚度,意味着可能产生更大的铁电效应。

    一种铈离子掺杂高熵氟化物闪烁晶体及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN119710926A

    公开(公告)日:2025-03-28

    申请号:CN202411608118.2

    申请日:2024-11-12

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种铈离子掺杂高熵氟化物闪烁晶体及其制备方法和应用。所述制备方法为:以LaF3、GdF3、CaF2、SrF2、BaF2和CeF3的单晶颗粒或粉末作为原料,并掺杂Ce离子,研磨均匀后获得基质材料,抽真空,再进行高温烧结,确保基质材料完全化料和排杂,再慢降温,进行晶体生长,降至室温,获得铈离子掺杂的高熵氟化物闪烁晶体。所述高熵氟化物闪烁晶体的化学式为Ce:M1M2CaSrBaF12,其中M1、M2为Y、Lu、Gd、La、Lu、Sc、Ce中任意两种。与现有技术相比,本发明制备的LaGdCaSrBaF12高熵晶体具有较低的声子能量和较小5d能级劈裂,可大大降低Ce3+离子5d能级的无辐射跃迁几率降低。此外无序分布的混合型晶体,还在原子、分子和基团尺度上调控Ce3+离子的局域配位结构,使其达到真正的无序。

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