Aufgrund der offenen Zwischenschichtspalte kann eine deutlich anizotrope geschichtete Strukturmatrix mehr Möglichkeiten zur Steuerung der Lumineszenz von Selten-Erd-Ionen bieten. In dieser Arbeit wurde mittels Hochtemperatursynthese ein geschichtetes Bi₂ErO₄Cl-Phosphor mit K⁺-Ionen-Dotierung hergestellt, und die Auswirkungen der K⁺-Dotierung auf die Kristallstruktur, die Upconversion-Lumineszenz und die Temperatur-Sensoreigenschaften systematisch untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass K⁺-Ionen bevorzugt die Zwischenschichtvakantstellen der Matrix besetzen und dadurch eine einzigartige anizotrope Gitterschädigung „laterale Ausdehnung - longitudinale Kompression“ verursachen, was die lokale Symmetrie der Er³⁺-Ionen weiter verringert. Unter 980-nm-Laseranregung verlängert die K⁺-Dotierung (Molenbruch 3%) die Fluoreszenzlebensdauer der roten ⁴F_9/2→⁴I_15/2-Übergangs von Er³⁺ und erhöht gleichzeitig die Intensität um das Dreifache. Basierend auf der Temperaturmesstechnik des Fluoreszenzintensitätsverhältnisses, das durch die Stark-Aufspaltung des ⁴F_9/2-Niveaus verursacht wird, zeigt das Material eine hervorragende Temperaturfühlsensitivität und thermische Zyklusstabilität, wobei die absolute Sensitivität S_A und die relative Sensitivität S_R 0,19 %·K^-1 bzw. 0,48 %·K^-1 erreichen. In dieser Studie kann das große Ionenradius-K⁺ durch Zwischengitterdotierung eine Gitterverzerrung und eine lokale Kristallfeldsteuerung der geschichteten Matrix erreichen und bietet somit neue Ansätze zur Entwicklung von Hochleistungs-Upconversion-Temperatursensormaterialien.

Kaliumionen-Dotierung;Bi₂ErO₄Cl;Upconversion-Lumineszenz;Temperatursensor