دراسة قياس درجة الحرارة البصري استنادًا إلى خصائص الإخماد الحراري السلبي لـ Sc2Mo3O12∶Dy3+

NIU Jinyan ,  

CHENG Chen ,  

YU Xiaobo ,  

HE Shuai ,  

GUAN Qian ,  

SHEN Yu ,  

LI He ,  

QIAO Jun ,  

CHAO Luomeng ,  

MA Yonghong ,  

摘要

يمكن استخدام سلوك الديناميكا البلورية لركيزة التمدد الحراري السلبي بفعالية لقمع تأثيرات الإخماد الحراري لمراكز الانبعاث الأرضية النادرة، مما يفتح طرقًا جديدة لبناء مجسات ضوئية عالية الحساسية لقياس درجة الحرارة. في هذه الورقة، تم تحضير سلسلة من الفوسفورات Sc2Mo3O12∶xDy3+ ذات خصائص التمدد الحراري السلبي باستخدام طريقة الطور الصلب عند درجة حرارة عالية، وتمت دراسة البنية البلورية وأداء الانبعاث وسلوك الاستجابة الحرارية بدرجات حرارة متغيرة بشكل منهجي. أظهرت نتائج حيود أشعة إكس وتنقية هيكل ريتفيلد أن العينات المحضرة كانت من بنية متعامدة نقية من فضاء المجموعة Pbcn، حيث احتلت أيونات Dy3+ مواقع Sc3+ ذات التنسيق السداسي بنجاح. تحت إثارة بطول موجي 468 نانومتر، أظهرت العينات انبعاثًا أصفر مميزًا من Dy3+، ومن خلال التحكم في تركيز الإضافة، يمكن تحقيق تطور لون الانبعاث من الأصفر إلى الأصفر الأخضر بشكل يمكن التحكم فيه. ترتبط خاصية التمدد الحراري السلبي لركيزة Sc2Mo3O12 بعملية نقل طاقة التنشيط الحراري من مجموعة[MoO4]2- إلى Dy3+، وأظهر النظام سلوك إخماد حراري سلبي غير عادي في نطاق درجة الحرارة من 303 إلى 393 كلفن، حيث ازداد شدة الانبعاث مع زيادة درجة الحرارة. بناءً على هذه الخاصية، تم بناء وضعين لقياس درجة الحرارة باستخدام نسبة شدة الانبعاث: وضع عدم الترابط الحراري لمركز إصدار واحد (عند 513 كلفن، الحساسية المطلقة Sa = 12%·K-1، الحساسية النسبية Sr = 0.45%·K-1) ووضع عدم الترابط الحراري للإثارة المزدوجة (عند 513 كلفن، الحساسية المطلقة Sa = 1.38%·K-1، الحساسية النسبية Sr = 0.77%·K-1). علاوة على ذلك، أظهرت المادة استقرارًا حراريًا ممتازًا بعد 8 دورات من الاختبار بتسخين وتبريد متكرر، مما يؤكد استقرار هيكلها. بفضل التناغم البنيوي لركيزة التمدد الحراري السلبي، وآلية نقل الطاقة للانبعاث الحراري المعزز الغير عادي، وأداء استشعار درجة حرارة عالي الدقة، يظهر فوسفور Sc2Mo3O12∶Dy3+ إمكانيات واسعة في تطبيقات الأجهزة الإلكترونية عالية الحرارة وقياس درجة الحرارة البصري.

关键词

Sc2Mo3O12;Dy3+;الإخماد الحراري السلبي;التمدد الحراري السلبي;استشعار درجة الحرارة البصري;نسبة شدة الانبعاث

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website