Aufgrund offener Zwischenschichtlücken kann eine stark anisotrope, geschichtete Matrix mehr Möglichkeiten zur Lumineszenzsteuerung von Seltenen-Erden-Ionen bieten. In dieser Arbeit wurde mittels Hochtemperatur-Festphasensynthese ein geschichtetes Fluoreszenzpulver Bi₂ErO₄Cl mit K⁺-Dotierung hergestellt und systematisch der Einfluss der K⁺-Dotierung auf die Kristallstruktur, die Aufwärtskonversions-Lumineszenz und die Temperatur-Sensoreigenschaften untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass K⁺-Ionen bevorzugt Zwischenschichtlücken in der Matrix besetzen, wodurch eine einzigartige anisotrope Gitterverzerrung im Sinne von „quer Erweiterung-längs Kompression“ induziert wird, was die lokale Symmetrie der Er³⁺-Ionen weiter verringert. Unter 980-nm-Laseranregung verlängert die K⁺-Dotierung (3 Mol%) die Fluoreszenzlebensdauer der roten Emission des Er³⁺-Übergangs <⁴F₉/₂>→<⁴I₁₅/₂> und steigert gleichzeitig die Intensität um das Dreifache. Basierend auf der Temperaturmesstechnik der Fluoreszenzintensitätsratio durch Stark-Aufspaltung des <⁴F₉/₂>-Niveaus zeigt das Material ausgezeichnete Temperatursensorleistungen und thermische Zyklusstabilität, wobei die absolute Sensitivität Sₐ und die relative Sensitivität Sᵣ 0,19% K⁻¹ bzw. 0,48% K⁻¹ erreichen. In dieser Studie kann das großionige K⁺ durch Zwischenraum-Dotierung Gitterverzerrungen in der geschichteten Matrix und lokale Kristallfeldanpassungen bewirken, was neue Ansätze für die Entwicklung leistungsfähiger Aufwärtskonversions-Temperatursensormaterialien bietet.

K-Ion-Dotierung; Bi₂ErO₄Cl; Aufwärtskonversions-Lumineszenz; Temperatursensor