[发明专利]荧光可控的光致变色铁电材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及电子材料与器件技术领域，特别是涉及一种荧光可控的光致变色铁电 材料及其制备方法，该铁电材料具有光致变色功能，能有效调控荧光特性，可用于信息显 示器件、光存储、以及光反转器件中。

背景技术

无机光致变色材料近年来受到了人们广泛的关注，这些材料在信息显示器件、高灵敏 度光存储材料及变色玻璃方面显示出巨大的应用前景。与传统的有机光致变色材料相比， 具有非常好的温度稳定性、耐疲劳特性和易于成型等优点。目前探究的无机光致变色材料 主要集中于过渡金属氧化物、多金属氧酸盐、碱金属卤化物、以及复合矿物质等，尤其在 过渡金属氧化物中，研究的体系比较多的是MoO₃、WO₃、TiO₂、V₂O₅、Nb₂O₅和混合氧化物体系。

随着电子元器件的小型化、集成化、智能化、多功能化的发展，仅仅具有单一功能的 光致变色材料难以满足器件的应用需求，为此发展多功能的光致变色材料已经成为各国学 者竞相探索和研究的重要领域。通过近年来的研究表明，具有多种功能的光致变色材料具 有非常优越的特性，如添加具有荧光效应的稀土离子能够解决光存储的破坏性读出问题。 压电、铁电材料作为典型的多场耦合材料(机电、磁电、电光等)尽管已经广泛应用于各 种智能结构及传感器和驱动器等器件中，然而，元器件微小型化的发展趋势使得集两种或 两种以上功能特性于一身的多功能材料研究与日剧增。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

研究发现，具有铋层状结构的铌酸铋钠材料(Bi_2.5Na_0.5Nb₂O₉)，能够通过稀土离子(Sm³⁺) 的加入有效调控其荧光特性，在光存储、光反转器件中有着广泛的应用前景和研究意义。 基于此，本发明的提出了一种荧光可控的光致变色铁电材料，该材料具有光致变色、光致 发光和铁电特性等多种功能特性。

本发明还提出一种荧光可控的光致变色铁电材料的制备方法。

根据本发明实施例的荧光可控的光致变色铁电材料，所述荧光可控的光致变色铁电材 料的化学通式为(Bi_0.5Na_0.5)_1-xSm_xBi₂Nb₂O₉，其中，x的取值范围：0＜x≤0.15。

根据本发明的一个示例，所述荧光可控的光致变色铁电材料的激发主波长在400nm～ 500nm的蓝光波段，激发主峰在406nm；所述荧光可控的光致变色铁电材料的发射主峰波长 在597nm；在可见光辐照下，所述荧光可控的光致变色铁电材料由原来的绿色转变成深灰 色，在100℃～200℃热处理1min～20min条件下，所述荧光可控的光致变色铁电材料的颜 色发生可逆转变；所述荧光可控的光致变色铁电材料的荧光强度随可见光辐照时间的增加， 发光强度逐渐减弱，最大调控程度达到68％。