تستطيع مواد التحفيز الضوئي الميكانيكي (ML) تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة ضوئية تحت التحفيز الميكانيكي، مما يجعل لها إمكانيات تطبيق مهمة في مجالات الاستشعار الضغطي والأجهزة المضيئة. ومع ذلك، فإن آليات التحكم في أداء الإضاءة تعتمد بشكل معقد على نوع وتركيز الأيونات المخدرة، كما أن التألق الطويل الأمد (LPL) ينتج ضوضاء ضوئية مستمرة تداخل في استخلاص إشارات الإجهاد الديناميكية، مما يحد من تحسين أداء المواد. تركز هذه الدراسة على مواد التحفيز الضوئي الميكانيكي القائمة على تانتالات الليثيوم (LiTaO₃)، حيث تم تطبيق طرق تعلم الآلة لإجراء تحسينات مدفوعة بالبيانات ودراسة الآليات. من خلال بناء نموذج متعدد الحدود بتقييم شامل وبإدخال المعالجة التوحيدية، تم التنبؤ بأن النظام الأساسي LiTaO₃:xTb³⁺ يمكن أن يحقق أفضل أداء إضاءة شاملة عند تركيزات تخدير تقريبية 0.6% و3%، كما يمكن عند تركيزات حوالي 0.1% و5% تحقيق أقوى تثبيط للتألق الطويل الأمد وأفضل شدة التحفيز الضوئي على التوالي؛ تم تحليل الخصائص المميزة باستخدام نموذج الانحدار القائم على العمليات الغوسية (GPR) مع آلية تحديد الارتباط الذاتي (ARD)، حيث تم الكشف عن أن الخصائص الدقيقة الأكثر تأثيرًا على التحفيز الضوئي هي نصف قطر الأيونات المخدرة، معدل تشويه الشبكة، عمق الفخاخ، وتركيز العيوب. بناءً على ذلك، تم التنبؤ بتركيزات التحفيز المشترك المثلى للأيونات المشتركة المختلفة وأداءاتها في النظام الأساسي، حيث أدى تحفيز La³⁺ المشترك إلى تقليل شدة التألق بنسبة 56.02%، وأدى تحفيز Bi³⁺ المشترك إلى زيادة شدة التحفيز الضوئي بنسبة 19.96% وتقليل شدة التألق بنسبة 55.20%. وكان أفضل تركيبة تحفيزية مشتركة لتحسين أداء التحفيز الضوئي والأداء الشامل هي أنظمة Sm³⁺/Tm³⁺ وPr³⁺/Yb³⁺ على التوالي. أخيرًا، باستخدام نموذج الانحدار الرمزي تم اشتقاق صيغة جبرية صريحة لأداء التحفيز الضوئي مع أقصى احتمال في فضاء الخصائص الدقيقة، موضحة أنه للوصول إلى مواد مضيئة عالية الأداء يجب اتباع مبدئين: اختيار أيونات مخدرة ذات قطبية عالية ونصف قطر أيوني مختلف بشكل كبير عن مواقع الاستبدال في المصفوفة، واختيار مصفوفة ذات قدرة تحكم قوية على استيعاب العيوب. توفر هذه الدراسة حلاً مبتكرًا لتصميم التركيب المدفوع بالبيانات وضبط الأداء الدقيق لمواد التحفيز الضوئي الميكانيكي.

التحفيز الضوئي الميكانيكي; الخلط المشترك; تعلم الآلة; LiTaO₃; الانحدار القائم على العمليات الغوسية