Das seltene-Erden-dotierte Fluoroxid-Mikrokristallglas zeigt aufgrund seiner einzigartigen Struktur und Lumineszenzeigenschaften breite Anwendungsperspektiven in den Bereichen 3D-Displays, Faserlaser, Laserbeleuchtung und nahinfrarote Lichtquellen. In dieser Arbeit wurde mittels Hochtemperatur-Schmelzverfahren eine Reihe von selbstkristallisierenden transparenten BaF₂-Gläsern mit dreifacher Dotierung von Pr³⁺/Gd³⁺/Ce³⁺ hergestellt. Die Phasen, Kristallstruktur, Partikelmorphologie und -größe der verschiedenen synthetisierten Materialien wurden systematisch mittels Röntgendiffraktometrie, Rietveld-Strukturfeinverfeinerung und Transmissionselektronenmikroskopie analysiert, wobei die selbstkristallisierende Eigenschaft der BaF₂-Nanokristalle im mikro-kristallinen Glasystem SiO₂-B₂O₃-Na₂CO₃-BaF₂ bestätigt wurde. Bei Anregung bei 444 nm und 586 nm zeigte die sichtbare und nahinfrarote Lumineszenzintensität der Pr³⁺-Ionen in der Probe zunächst eine Zunahme und dann eine Abnahme mit steigender Gd³⁺-Konzentration, was auf eine signifikante Regelwirkung von Gd³⁺ auf die Lumineszenz von Pr³⁺ hindeutet. Bei Anregung bei 320 nm emittiert Ce³⁺ nicht nur ein breites Ultraviolettband mit Emissionsmaximum bei 370 nm durch den Übergang 5d → 4f, sondern überträgt auch direkt Energie auf das ^1D₂-Niveau von Pr³⁺, was zur charakteristischen ^1D₂-Emissionslinie führt. Schließlich zeigte die Mikrokristallglasprobe unter blauem Licht bei 444 nm eine purpurrote Farbe und unter UV-Licht bei 320 nm eine violette Farbe, und das mit ihrem Pulver auf einer Kupferplatte gefertigte Sicherheitsmuster konnte eine deutliche Farbumschaltung realisieren, womit erfolgreich fluoreszente Fälschungssicherung und Informationsverschlüsselung erreicht wurden.

Mikrokristallglas;Pr³⁺;Energieübertragung;Lichtfarbsteuerung;fluoreszente Fälschungssicherung