Aufwärtskonversionseigenschaften 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 sind präzise, stabile und hochempfindliche berührungslose optische Thermometer, die auf dem Fluoreszenzintensitätsverhältnis basieren, zu einem Forschungsschwerpunkt geworden. In dieser Arbeit wurde der Oxidwerkstoff LaScO3 ausgewählt, da er eine niedrige Phononenergie und stabile physikalisch-chemische Eigenschaften aufweist. Dieser wurde mit den Seltene-Erden-Ionen Yb3+ und Er3+ dotiert und mittels Festphasensynthese bei hoher Temperatur hergestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass im Material LaScO3∶Yb3+/Er3+ basierend auf den thermisch gekoppelten Energieniveaus von Er3+: 2H11/2/4S3/2 eine recht präzise optische Temperaturmessung möglich ist. Die besten Werte für absolute Empfindlichkeit, relative Empfindlichkeit und Auflösung erreichen jeweils 0,84 %·K-1, 1,17 %·K-1 und 0,12 K und übertreffen damit die entsprechenden Werte der meisten ähnlichen Thermometer. Gleichzeitig zeigt das Material LaScO3∶Yb3+/Er3+ im Temperaturbereich von 298 bis 573 K eine gute Messwiederholbarkeit. Darüber hinaus wird der Energietransfermechanismus im Material LaScO3∶Yb3+/Er3+ ausführlich diskutiert. Alle Daten zeigen, dass LaScO3∶Yb3+/Er3+ ein hochempfindliches optisches Thermometer ist.

关键词

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

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