Das Material ZrO₂∶Yb³⁺/Er³⁺ wurde durch ein harnstoffunterstütztes Ko-Fällungsverfahren hergestellt. Die Auswirkung der Dotierung mit Yb³⁺/Er³⁺ auf die Kristallstruktur von ZrO₂ wurde mittels Röntgenbeugung untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Dotierung mit Yb³⁺- und Er³⁺-Ionen zu einem Phasenübergang von monoklinem ZrO₂ zu tetragonalem und kubischem Phasen führte. Die thermische Stabilität der Aufwärtskonversionslumineszenz von ZrO₂∶Yb³⁺/Er³⁺ sowie die temperaturabhängigen Sensoreigenschaften basierend auf thermisch gekoppelten Energieniveaus wurden durch temperaturabhängige Aufwärtskonversionsspektren untersucht. Die Untersuchung zeigte, dass unter 980-nm-Laseranregung ZrO₂∶Yb³⁺/Er³⁺ eine Aufwärtskonversionslumineszenz ohne thermische Abschwächungsmerkmale zeigt. Darüber hinaus nutzten wir die thermische Kopplungseigenschaft zwischen zwei unabhängigen Niveaus im grünen Bereich ²H_11/2 und ⁴S_3/2, die thermische Kopplung zwischen unterschiedlichen Stark-Aufspaltungsniveaus innerhalb eines einzelnen Niveaus ⁴S_3/2 (1) und ⁴S_3/2 (2) sowie die thermische Kopplung zwischen unterschiedlichen Stark-Aufspaltungsniveaus innerhalb eines einzelnen Niveaus ⁴F_9/2 (1) und ⁴F_9/2 (2) im roten Bereich, um eine Temperaturerkennung mit vier gleichzeitig reagierenden Fluoreszenzintensitätsverhältnis-Signalen zu realisieren. Im Vergleich zur temperaturabhängigen Erkennung mit nur einem Fluoreszenzintensitätsverhältnis-Signal kann dieses Mehrsignalsystem zufällige Störfaktoren während der Temperaturmessung weiter vermeiden und die Messgenauigkeit verbessern.

Thermisch gekoppelte Energieniveaus;Temperatursensorik;Keine thermische Abschwächung;Kristallphasenübergang