Es wurde ein ZrO₂∶Yb³⁺/Er³⁺-Material mittels eines harnstoffunterstützten Ko-Fällungsverfahrens hergestellt. Mittels Röntgenbeugung wurde der Einfluss der Dotierung mit Yb³⁺/Er³⁺ auf die Kristallstruktur von ZrO₂ untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Dotierung mit Yb³⁺ und Er³⁺-Ionen einen Phasenübergang von der monoklinen in die tetragonale und kubische Phase bewirkte. Mithilfe temperaturabhängiger Upconversion-Spektren wurde die lumineszente Thermostabilität von ZrO₂∶Yb³⁺/Er³⁺ sowie die temperaturabhängigen Sensoreigenschaften basierend auf thermisch gekoppelten Energieniveaus untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass ZrO₂∶Yb³⁺/Er³⁺ unter 980-nm-Laseranregung eine Upconversion-Lumineszenz ohne thermische Abschwächung aufweist. Außerdem nutzten wir die thermische Kopplung zwischen zwei unabhängigen Niveaus im grünen Bereich ²H_11/2 und ⁴S_3/2, die thermische Kopplung zwischen verschiedenen Stark-aufgespaltenen Niveaus eines einzelnen grünen Energieniveaus ⁴S_3/2 (1) und ⁴S_3/2 (2) sowie die thermische Kopplung zwischen verschiedenen Stark-aufgespaltenen Niveaus eines einzelnen roten Energieniveaus ⁴F_9/2 (1) und ⁴F_9/2 (2), um eine Temperatursensorik mit vier simultanen Fluoreszenzintensitätsverhältnissignalen zu realisieren. Im Vergleich zu Temperatursensoren mit nur einem Fluoreszenzintensitätsverhältnissignal kann dieses Multi-Signal-Messkonzept Störeinflüsse durch zufällige Faktoren während der Temperaturmessung weiter reduzieren und die Messgenauigkeit erhöhen.

thermisch gekoppelte Energieniveaus;Temperatursensorik;keine thermische Abschwächung;kristalline Phasenübergänge