Eu3+ 光致发射在巴钛酸铝陶瓷中识别多个局部环境

BaTiO3 是一种模型铁电 perovskite，其性质对局部结构、缺陷化学和掺杂分布高度敏感。然而，传统衍射主要探测平均晶格，可能遗漏局部配位环境的细微变化。本文使用 Eu3+ 光致发射作为 BaTiO3 陶瓷的局部光学探针，制备于 1250、1300 和 1350 {\deg}C。X 射线衍射和拉曼光谱显示，所有样品在这些技术的检测限范围内保持 tetragonal BaTiO3 相。电子显微镜揭示了具有温度依赖性晶粒生长的多孔陶瓷结构，元素映射确认 Eu 信号在空间上分布。Eu3+ 的激发和发射光谱对加工温度表现出强烈的灵敏性。加工温度为 1250 {\deg}C 的样品给出最高的发射强度，而更高的烧结温度会改变电荷转移带和 4f-4f 跃迁相对强度。最重要的是，5D0 到 7F0 发射包含两个可重复的组成，分别位于 579.5 nm 和 582.2 nm。它们的相对权重随烧结温度变化，612 nm 处的双指数衰减进一步支持了多个 Eu 相关局部环境的存在。这些结果表明，Eu3+ 光致发射提供了追踪 BaTiO3 陶瓷局部结构异质性的敏感方法。