钛酸钡材料具有优异的介电性能、压电性能与铁电性能,被广泛应用于电容器、传感器、存储器等电子产品中,被誉为现代“电子陶瓷的支柱”。为了满足科技发展对材料的更高的需求,人们开始尝试对钛酸钡材料进行改性,如采用减小颗粒尺寸、与有机材料复合、掺入杂质等手段。我们可以通过掺杂来改变BaTiO₃微观的晶格结构,以调控其介电常数、铁电参数等重要的物理性能,使其能够投入到更广泛的材料应用领域中。同时钛酸钡也具有良好的透光性、稳定性和较小的声子能量,可以作为上转换发光材料的基质。如果在稀土元素掺入钛酸钡材料对其改性的同时,与材料的上转换发光性能结合起来运用,或是寻求一种相互对应的规律,建立起数据关联,都将有十分重要的意义。本文研究内容主要有三点:（1）稀土离子掺杂对钛酸钡微观结构及铁电性影响的研究;（2）以BaTiO₃为基质的白光上转换的研究;（3）Ag/BaTiO₃:Er3+复合薄膜的制备与金属等离子体共振增强上转换发光的研究。具体工作内容如下:（1）结合溶胶凝胶法与制靶工艺制备了BaTiO₃靶,并通过XRD衍射、SEM图像以及电滞回线等表征,确定1300℃为烧靶的最佳烧结温度。在此基础上,制备单掺稀土Er3+离子的BaTiO₃:xEr3+样品（x=0,1%,2%,3%）,掺入Er3+离子会影响BaTiO₃的晶格结构以及宏观性质。随着Er3+浓度增加,2θ=45度处劈裂的衍射峰逐渐合并,晶型由四方相向立方相转变。Er3+进入晶格中替代离子半径较大的Ba2+造成晶格收缩,抑制晶粒的生长,颗粒尺寸也更加均匀。由于施主掺杂减小了氧空位浓度,使矫顽电场Ec减小,同时也使Ti4+的可移动距离减小,这也是剩余极化强度Pr先增大后减小的原因。（2）制备了BaTiO₃:xYb³⁺,yEr³⁺,zTm³⁺上转换发光粉体材料。采用980nm的红外激光激发,并用日立F-4600光谱仪测绘发射光谱。其中Yb3+为敏化剂传递能量,482nm的蓝色发射峰源于Tm³⁺离子的¹G₄→³H₆跃迁,530nm和551nm的绿色发射峰分别源于⁴H_11/2/⁴S_3/2→⁴I_15/2跃迁,661nm处的红色发射峰,是伴随Er³⁺从激发态⁴F_9/2能级跃迁到基态⁴I_15/2发出的。我们通过不断尝试精确改变三种稀土的掺杂比例,来调控不同发射峰的相对强度,最终得到了强度接近1:1:1的红绿蓝发射峰,CIE色度图显示为近白光。最后分析了离子间能量传递的机理。（3）结合溶胶-凝胶法与旋涂法制备了BaTiO₃:Er³⁺薄膜,在表面覆着一层纳米Ag颗粒加以修饰。SEM照片显示纳米Ag颗粒较为均匀的分散在薄膜表面。同样用980nm红外激光激发,测得纳米Ag修饰前后薄膜的发射光谱,在530、551、663nm处的三个发射峰分别比之前增强了23.3倍、22.7倍以及14.8倍。探索了金属等离子体共振效应对上转换薄膜材料荧光强度的影响。最后用磁控溅射法在薄膜表面溅射一层纯的BaTiO₃层作为封装,形成耐久性强的半器件化结构,有效地防止纳米Ag被氧化,延长使用寿命。