[發明專利]一種鈰離子摻雜的鎢酸釓鈉晶體及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201911193491.5
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110878426A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 熊巍;陳良;周堯;袁暉
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所;上海硅酸鹽研究所中試基地
• 主分類號: C30B29/32
• 分類號: C30B29/32;C30B11/00
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優麗

1.一種鈰離子摻雜的鎢酸釓鈉晶體，其特征在于，所述鎢酸釓鈉晶體中摻雜有Ce³⁺，其化學式為Ce³⁺: NaGd(WO₄)₂，Ce³⁺的摻雜量為0.05～0.8 mol%。

2.根據權利要求1所述的鈰離子摻雜的鎢酸釓鈉晶體，其特征在于，所述Ce³⁺的摻雜量為0.05～0.09 mol%。

3.根據權利要求1或2所述的鈰離子摻雜的鎢酸釓鈉晶體，其特征在于，所述鈰離子摻雜的鎢酸釓鈉晶體在360～650 nm波長范圍內出現寬帶閃爍發光；其中，當Ce³⁺的摻雜量為0.05～0.5 mol%時，發光峰位位于470nm；當Ce³⁺的摻雜量為0.8 mol%時，發光峰位紅移至490nm。

4.一種權利要求1-3中任一項所述的鈰離子摻雜的鎢酸釓鈉晶體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

采用固相法制備鎢酸釓鈉多晶料，再按摻雜量摻入摻雜劑，得到晶體生長原料；

將所得晶體生長原料在空氣氣氛下用坩堝下降法進行晶體生長。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述鎢酸釓鈉多晶料的制備包括：將Na₂CO₃、WO₃、Gd₂O₃按化學反應計量比配比稱量、混合均勻并壓制成塊，在850～950℃下燒結24～36 小時；優選地，Na₂CO₃在混料前于100～200℃焙燒1～3小時烘干除水。

6.根據權利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，所述摻雜劑為CeO₂粉末；優選地，摻雜劑的摻入采用機械混合方式。

7.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，原材料Na₂CO₃、WO₃、Gd₂O₃以及摻雜劑CeO₂的純度均大于99.99%。

8.根據權利要求4-7中任一項所述的制備方法，其特征在于，晶體生長時，采用鎢酸釓鈉晶體作為籽晶。

9.根據權利要求4-8中任一項所述的制備方法，其特征在于，晶體生長包括如下步驟：將晶體原料和籽晶裝入坩堝并封閉后，升溫至1250～1350℃，待晶體原料全部熔化后，開始晶體的生長，坩堝的下降速率0.2～1.0mm/h，生長界面的溫度梯度為40～70℃/cm；生長結束后，自然冷卻至室溫，得到所述鈰離子摻雜的鎢酸釓鈉晶體。

10.一種如權利要求1-3中任一項所述的鈰離子摻雜的鎢酸釓鈉晶體用作閃爍晶體材料。