Im Vergleich zu zerstörerischen spannungsinduzierten Lumineszenzmaterialien weisen spannungsinduzierte Lumineszenzmaterialien mit Fallensteuerung bemerkenswerte Vorteile wie strukturelle Unversehrtheit und wiederholbare Lumineszenz auf und zeigen breite Anwendungs perspektiven in den Bereichen Spannungsvisualisierung, Fälschungsschutz und Spannungssensorik. Die Entwicklung leistungsfähiger spannungsinduzierter Lumineszenzmaterialien mit Fallensteuerung ist von großer Bedeutung, um die praktische Anwendung der spannungsinduzierten Lumineszenztechnologie voranzutreiben. In dieser Studie wurde erfolgreich ein neuer spannungsinduzierter Lumineszenzmaterialtyp mit Fallensteuerung Mg₃Y₂Ge₃O₁₂:Tb³⁺ hergestellt. Die Kristallstruktur, Lumineszenzeigenschaften und der Mechanismus der wiederholbaren spannungsinduzierten Lumineszenz wurden systematisch mit verschiedenen Charakterisierungsmethoden untersucht, darunter Röntgendiffraktometrie, Rasterelektronenmikroskopie, Anregungs- und Emissionsspektren, Nachleuchtabfallkurven, Nachleuchtspektren, Thermolumineszenzkarten, spannungsinduzierte Lumineszenzspektren, sofortige Photonensammelsignale und piezoelektrische Kraftmikroskopie. Die Ergebnisse zeigten, dass die Emissionsspektren in den drei Modi Photolumineszenz, Nachleuchten und spannungsinduzierte Lumineszenz von Mg₃Y₂Ge₃O₁₂:Tb³⁺ hochgradig konsistent sind, wobei das helle grüne Leuchten hauptsächlich von der Transition Tb^{3+ 5}D₄→⁷F₅ stammt. Die Thermolumineszenzanalyse ergab, dass breitbandig verteilte Ladungsträgerfallen im Material ein wichtiger Grund für langanhaltendes Nachleuchten und wiederholbare spannungsinduzierte Lumineszenz sind. Zyklische Reibungsexperimente zeigten eine gute lineare Beziehung zwischen der Intensität der spannungsinduzierten Lumineszenz und dem mechanischen Stimulationsdruck, und nach dem Abklingen des Lichts kann die Intensität durch UV-Bestrahlung vollständig auf das Ausgangsniveau wiederhergestellt werden. Die piezoelektrische Kraftmikroskopie bestätigte zudem, dass der durch mechanischen Stress induzierte lokale piezoelektrische Effekt eine Schlüsselrolle bei der wiederholbaren spannungsinduzierten Lumineszenz dieses Materials spielt. Diese Arbeit erweitert nicht nur das Forschungssystem für leistungsfähige wiederholbare spannungsinduzierte Lumineszenzmaterialien, sondern liefert auch eine wichtige experimentelle Grundlage zum tieferen Verständnis des Lumineszenzmechanismus.

Spannungsinduzierte Lumineszenz;Wiederholbarkeit;Fallen;Piezoeffekt