[发明专利]一种光学存储材料及其制备方法

权利要求书

1.一种光学存储材料，包括结构为ABO₃结构的钙钛矿无铅铁电陶瓷材料，其特征在于：该无铅铁电陶瓷材料的化学式为Bi_0.495-xNa_0.5TiO₃:0.005Ho-xYb，其中0.005≤x＜0.05，通过在A位添加0.005摩尔含量的稀土元素Ho³⁺以及x摩尔含量的稀土元素Yb³⁺，进而实现材料的光存储；

所述Bi_0.495-xNa_0.5TiO₃:0.005Ho-xYb材料在980nm波长激光激发下，产生可见的546纳米绿光，656纳米红光，以及不可见的757纳米近红外光；

所述Bi_0.495-xNa_0.5TiO₃:0.005Ho-xYb材料在405nm光辐照后，在980nm光激发下，辐照前546纳米处的强度I₅₄₆与757纳米处的强度I₇₅₇之间的比值R_on大于辐照后546纳米处的强度I₅₄₆与757纳米处的强度I₇₅₇之间的比值R_off，利用比值作为存储信号；

980nm的激发红外光对所述Bi_0.495-xNa_0.5TiO₃:0.005Ho-xYb材料的存储信号没有影响；

所述Bi_0.495-xNa_0.5TiO₃:0.005Ho-xYb材料经过405nm光或太阳光辐照后，颜色从浅黄色转为灰色，在980nm光的激发下，Bi_0.495-xNa_0.5TiO₃:0.005Ho-xYb材料发射出的可见光的强度降低；

980nm的激发红外光对所述Bi_0.495-xNa_0.5TiO₃:0.005Ho-xYb材料的颜色没有影响；

上述光学存储材料的制备方法包括如下步骤：

①采用Bi₂O₃，Na₂CO₃，TiO₂，Yb₂O₃，Ho₂O₃为原料，按照化学式为Bi_0.495-xNa_0.5TiO₃:0.005Ho-xYb中的Na，Bi，Ti，Yb，Ho化学计量比进行称重配料；然后进行球磨混合，球磨混合中原料的体积：玛瑙球子体积：球磨介质无水乙醇的体积比为1：1～1.2：1～1.5；球磨2～15小时后的原料进行烘干、压片处理，且压片的压力为5～120Mpa；压片后得到的生胚在750～850℃下保温1～3个小时，合成钙钛矿结构的Bi_0.495-xNa_0.5TiO₃:0.005Ho-xYb胚体；

②将步骤①所得的Bi_0.495-xNa_0.5TiO₃:0.005Ho-xYb胚体碾碎并球磨5～12小时，球磨后进行烘干处理，得到Bi_0.495-xNa_0.5TiO₃:0.005Ho-xYb烘干粉体；

③将步骤②所得的Bi_0.495-xNa_0.5TiO₃:0.005Ho-xYb烘干粉体加入质量浓度为3～5％的聚乙烯醇水溶液做粘结剂造粒，且每10g烘干粉体加入的聚乙烯醇水溶液的体积为1～2ml；将造粒后的粉体在100～200MPa下压片成型；然后在650～800℃下保温2～4个小时分解粘结剂；再在1050～1200℃下保温2～4小时，最终所得的陶瓷片就为Bi_0.495-xNa_0.5TiO₃:0.005Ho-xYb无铅铁电陶瓷材料。