采用固相反应法,在1400℃烧结温度下制备(Ba_1-x-x Ho_x)Ti_1-x/4O₃以及(Ba_1-xR_x)(Ti_1-xHo_x)O₃（R=La,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd）系列陶瓷。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、电子顺磁共振（EPR）、拉曼光谱、光致发光（PL）以及介电温谱等技术,系统地研究了陶瓷的结构、微结构、固溶度、点缺陷、位占据、缺陷化学和介电性质。Ho³⁺离子在这些陶瓷中均显示Ba位和Ti位占据的双性行为。最大创新点是建立了Ba TiO₃晶格中Ho³⁺离子Ba位占据的量化评价方法。1.Ba TiO₃陶瓷中与Ho³⁺离子位占据相关的光致发光对于名义分子式为(Ba_1-xHo_x)Ti_1-x/4O₃（x=0.01）陶瓷的缺陷化学研究发现,Ho³⁺离子显示一个双性行为,实际分子式被确定为(Ba_1-xHo_3x/4)(Ti_1-x/4Ho_x/4)O₃（BHTH）。光致发光（PL）结果表明:在488-nm激光激发下,发现了564 nm处最强的PL带,证实这个带起源于BaTiO₃晶格中Ti位Ho³⁺离子的⁵G₆/⁵F₁→⁵I₇跃迁;在532-nm和638-nm激光激发下,三个PL带归因于Ba位Ho³⁺离子的⁵F₄/⁵S₂→⁵I₈、⁵F₅→⁵I₈和⁵F₄/⁵S₂→⁵I₇跃迁。Ho³⁺的PL效应对于Ho³⁺与其他掺杂剂共掺杂钛酸钡介电陶瓷中Ho³⁺离子的位占据提供一个探针。2.(Ba_1-x-x R_x)(Ti_1-xHo_x)O₃（R=La,Pr,Nd,Sm）介电陶瓷的缺陷化学和拉曼光谱中光致发光的多样性对于名义分子式为(Ba_1-xR_x)(Ti_1-xHo_x)O₃（R=La,Pr,Nd,Sm;x≥0.04）（BRTH）的陶瓷,由XRD决定La/Ho、Pr/Ho、Nd/Ho和Sm/Ho在BRTH中的固溶度分别为x=0.11、0.12、0.06和0.14,BRTH均显示为伪立方钙钛矿结构。在一定区域内,介电峰温度（T_m）分别以–21°C/at.%La/Ho、–20°C/at.%Pr/Ho、–15°C/at.%Nd/Ho和–20°C/at.%Sm/Ho的速率线性降低。BRTH（R=La,Pr,Nd,Sm;x=0.06）分别满足X5T、X6T、X7T和X8S介电指标,并且在室温显示较低的介电损耗（tanδ<0.015）。发现高介电率畸变出现在高密度BRTH（R=Sm;x=0.07）陶瓷中。在532-nm激光激发的拉曼光谱中,BRTH显示Nd³⁺/Ho³⁺和Sm³⁺/Ho³⁺的光致发光多样性。BRTH的光致发光证实:少量的Ho³⁺离子存在于Ba位,其含量随着稀土原子序数的增加而增加,从R=La的0.05 at.%到R=Sm的0.19at.%。给出了BRTH的缺陷化学。3.高密度、高介电和低损耗的(Ba_1-x-x Gd_x)(Ti_1-x-x Ho_x)O₃陶瓷对于名义分子式为(Ba_1-xGd_x)(Ti_1-xHo_x)O₃（BGTH）的陶瓷,XRD结果显示其固溶度为x=0.10。当x≤0.05时,BGTH具有四方结构;而当x≥0.06时,BGTH具有伪立方结构。当x=0.07时,BGTH显示高密度（ρ_r=95%）、高介电率的X6U指标(ε’_RT=6980)、1到10⁶ Hz范围内的频率稳定性(│(ε’-ε’_RT)/ε’_RT│<7%)、2×10³到3×10³ Hz频率范围内较低的介电损耗（tanδ<0.01）。Gd³⁺和Ho³⁺在BGTH中均表现出双性行为。利用定量样品拉曼光谱中的光致发光,确定了Ba位Ho³⁺离子的位占据率。4.高密度(Ba_1-x-x Eu_x)(Ti_1-xHo_x)O₃陶瓷的介电性质和光致发光对于名义分子式为(Ba_1-x-x Eu_x)(Ti_1-xHo_x)O₃（BETH）的陶瓷,XRD结果显示其固溶度为x=0.12。当x≤0.06时,BETH具有四方结构;而当x≥0.07时,BETH具有伪立方结构。x=0.07的BETH样品的介电热行为满足X6U指标,并且显示较低的室温介电损耗（tanδ<0.015）。在532-nm激发激光下,拉曼散射光谱显示了Eu³⁺/Ho³⁺光致发光的多样性。