Kraftinduzierte Leuchtmaterialien besitzen die einzigartige Fähigkeit, mechanische Reize in Photonenaussendung umzuwandeln, weshalb sie weit verbreitet in mechanischen Sensoranwendungen wie Strukturgesundheitsdiagnostik, Informationsschutz, Bioengineering und elektronischer Haut eingesetzt werden. Allerdings sind die berichteten Arten kraftinduzierter Leuchtmaterialien begrenzt, und das Verständnis des damit verbundenen Ladungsträgerübergangsprozesses ist unzureichend, was ihre Entwicklung und Anwendung stark einschränkt. Zur Lösung dieser Probleme entwickelte diese Arbeit neuartige hybride anionische kraftinduzierte Leuchtmaterialien Ba₂Gd（BO₃）₂Cl∶Ln (Ln = Eu, Tb, Dy, Sm, Nd) und untersuchte deren photolumineszente Eigenschaften sowie die zugehörigen Ladungsträgerübergangsprozesse. Die Studie verwendete Röntgenpulverdiffraktion, Rasterelektronenmikroskopie und stationäre sowie zeitaufgelöste Spektroskopietechniken unter multimodaler Anregung, um die Struktur, Morphologie, Photolumineszenz und kraftinduzierte Lumineszenz der Proben zu untersuchen, und schlug einen möglichen Leuchtmechanismus für das Material vor. Die Ergebnisse zeigen, dass unter 280-nm-Lichtanregung die Emissionspeaks von Ba₂Gd⁃（BO₃）₂Cl∶Eu bei 536, 594, 613, 625, 654, 695 und 710 nm liegen; der erste breite Peak und die übrigen schmalen Peaks entsprechen jeweils der Emission von Eu²⁺ bzw. Eu³⁺, was auf einen gemischten Valenzzustand von Eu hinweist. Unter mechanischer Belastung zeigt Ba₂Gd（BO₃）₂Cl∶Eu nahezu ausschließlich die orange-rote Emission von Eu³⁺, was vermutlich auf die bevorzugte Anregung von Valenzelektronen im Valenzband der Matrix zurückzuführen ist. Darüber hinaus beträgt die optimale Dotierkonzentration für Photolumineszenz und kraftinduzierte Lumineszenz von Eu 2 %. Bei Stoßenergien zwischen 0,23 und 1,55 mJ ist die Intensität der kraftinduzierten Lumineszenz linear zur Stoßenergie. Durch Änderung der Art des dotierten Lanthanoidelements wurde eine Erweiterung der kraftinduzierten Lumineszenz vom sichtbaren bis zum nahinfraroten Bereich erreicht. Diese Arbeit bietet Einsichten in den Mechanismus der kraftinduzierten Lumineszenz in Mischvalenzmaterialien und zeigt ein potentielles Anwendungspotential im Bereich der Spannungssensorik auf.

kraftinduzierte Lumineszenz; seltene Erden dotierte Leuchtmaterialien; hybride anionische Verbindungen; Energieübertragung; Mechanismus der kraftinduzierten Lumineszenz