أداء الإضاءة التحفيزية القوى لمركب أنيون مختلط Ba2Gd(BO32Cl∶Ln

HE Wei ,  

PAN Xin ,  

YANG Rujun ,  

ZHUANG Yixi ,  

XIE Rongjun ,  

摘要

تمتلك مواد الإضاءة التحفيزية القوى خصائص فريدة لتحويل التحفيز الميكانيكي إلى إصدار فوتون، وبالتالي يتم استخدامها على نطاق واسع في مجالات استشعار القوى مثل تشخيص صحة الهياكل، والتحقق من معلومات الأصالة، والهندسة الحيوية، والجلد الإلكتروني. ومع ذلك، فإن أنواع مواد الإضاءة التحفيزية القوى المبلغ عنها محدودة، والفهم لعملية انتقال الحاملات المرتبطة بالإضاءة التحفيزية القوى غير عميق، مما يحد بشكل كبير من تطويرها وتطبيقها. للتصدي لهذه المشكلة، طورت هذه الدراسة مواد جديدة مختلطة الأنيونات Ba2Gd(BO32Cl∶Ln (Ln = Eu، Tb، Dy، Sm، Nd)، وتم دراسة خصائصها الضوئية والعمليات ذات الصلة بانتقال الحاملات. تناولت الدراسة باستخدام حيود الأشعة السينية، والمجهر الإلكتروني الماسح، وتقنيات الطيف الثابت والمؤقت تحت الإثارة متعددة الأنماط، شكل العينة، وخصائص الإضاءة الضوئية والإضاءة التحفيزية القوى، واقترحت آلية الإضاءة المحتملة لهذه المواد. أظهرت النتائج أنه تحت تحفيز ضوئي بطول موجة 280 نانومتر، كانت قمم انبعاث Ba2Gd⁃(BO32Cl∶Eu تقع عند 536، 594، 613، 625، 654، 695، و710 نانومتر، حيث تعبر القمة العريضة الأولى والقمم الضيقة المتبقية عن انبعاث Eu2+ وEu3+ على التوالي، مما يشير إلى حالة الأكسدة المختلطة لـ Eu. أما تحت تأثير الميكانيكا، يعرض Ba2Gd(BO32Cl∶Eu إصدار الضوء البرتقالي والناري لـ Eu3+ فقط، والذي قد يرجع إلى تحفيز إلكترونات نطاق التكافؤ في المادة الأساسية. علاوة على ذلك، فإن أفضل تركيزات الإضاءة الضوئية والإضاءة التحفيزية القوى لـ Eu كانت 2%. تحت طاقة صدمة تتراوح بين 0.23 و1.55 ميلي جول، كانت شدة الإضاءة التحفيزية القوى تتناسب خطيًا مع طاقة الصدمة. من خلال تغيير نوع العناصر اللانثانيدية المشوبة، تم توسيع نطاق الإضاءة التحفيزية القوى من الطيف المرئي إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة. تقدم هذه الدراسة فهمًا لآلية الإضاءة التحفيزية القوى في المواد ذات الحالة المختلطة، وتقدم قيمة تطبيقية محتملة في مجال استشعار الإجهاد.

关键词

الإضاءة التحفيزية القوى; مواد مضيئة مشوبة بالنادرة; مركبات أنيون مختلطة; انتقال الطاقة; آلية الإضاءة التحفيزية القوى

阅读全文