[发明专利]一种具有中红外发光性能的晶体材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有中红外发光性能的晶体材料，其特征在于：是在Bi₄Ge₃O₁₂晶体中掺杂了2～4μm波段内不具有发光性能的金属离子。

2.如权利要求1所述的晶体材料，其特征在于：所述金属离子选自Al³⁺、Mg²⁺、Ca²⁺和Mo⁶⁺中的一种。

3.一种如权利要求1所述的晶体材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)按Bi₄Ge₃O₁₂的化学计量比称取Bi₂O₃粉体和GeO₂粉体后，加入掺杂粉体，混合均匀；

b)将步骤a)中得到的混合粉体制成坯体，在500～800℃下烧结5～20小时后进行研磨，得到有掺杂的Bi₄Ge₃O₁₂粉体；

c)将步骤b)中得到的Bi₄Ge₃O₁₂粉体制备成中红外发光晶体材料。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述掺杂粉体的加量为GeO₂粉体的摩尔数的0.1～10%。

5.如权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于：所述掺杂粉体选自Al₂O₃、MgO、CaO和MoO₃中的一种。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤c)中将Bi₄Ge₃O₁₂粉体制备成中红外发光晶体材料的方法采用提拉法、坩埚下降法和温度梯度法中的一种。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的提拉法的工艺条件控制为：坩埚材料选择贵金属单质，体系用惰性气体保护，提拉速度为1～4毫米/小时，坩埚转速为18～28转/分钟。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的坩埚下降法的工艺条件控制为：坩埚材料选择贵金属单质或钼单质，化料温度为1050～1100℃，晶体生长区域温度梯度为20～40℃/厘米，晶体生长时坩埚下降速度为1～4毫米/小时。

9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的温度梯度法的工艺条件控制为：坩埚材料选择贵金属单质，体系为无氧条件，化料温度为1050～1100℃，晶体生长区域的温度梯度为20～40℃/厘米，晶体生长时温度下降速率为1～5℃/小时。

10.如权利要求7或8或9所述的制备方法，其特征在于：所述贵金属为铂或铱。