Eigenschaften der Aufwärtskonversion und optische Temperaturmessleistung von LaScO3∶Yb3+/Er3+

XIANG Guotao ,  

CHEN Hongdou ,  

XU Qinyu ,  

ZHANG Yu ,  

FU Yingxin ,  

CHANG Ying ,  

YAO Lu ,  

摘要

In den letzten Jahren ist ein präziser, stabiler und hochsensibler berührungsloser optischer Thermometer mit Messung der Fluoreszenzintensität zu einem heißen Thema in der wissenschaftlichen Forschung geworden. In diesem Beitrag wurde das Oxid LaScO3, das eine niedrige Phononenenergie und stabile physikalisch-chemische Eigenschaften aufweist, als Basismaterial ausgewählt, in das seltene Erden-Ionen Yb3+ und Er3+ eingeführt und mittels Festkörper-Hochtemperatursynthese hergestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass in dem Material LaScO3∶Yb3+/Er3+ eine präzise optische Temperaturmessung auf der Grundlage der thermischen Kopplung der Energielevel von Er3+:2H11/2/4S3/2 erreicht werden kann, wobei seine absolute, relative Empfindlichkeit und Auflösung für die Temperaturmessung jeweils 0,84%·K-1, 1,17%·K-1 und 0,12 K erreichen, was die entsprechenden Werte der meisten ähnlichen Thermometer übertrifft. Gleichzeitig zeigt das Material LaScO3∶Yb3+/Er3+ gute Wiederholbarkeit der Temperaturmessung im Temperaturbereich von 298~573 K. Darüber hinaus wird in diesem Beitrag auch ausführlich der Mechanismus des Energieübertrags in dem Material LaScO3∶Yb3+/Er3+ diskutiert. Alle Daten deuten darauf hin, dass LaScO3∶Yb3+/Er3+ ein optischer Thermometer mit hoher Empfindlichkeit ist.

关键词

Seltene Erden-Ionen; Aufwärtskonversion-Lumineszenz; optische Temperaturmessung; Fluoreszenzintensitätsverhältnis

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