Die Fluoreszenz im zweiten Nahinfrarotfenster (NIR-Ⅱ) weist aufgrund der tieferen Eindringtiefe und höheren Bildauflösung einzigartige Vorteile im Bereich der Fluoreszenzbildgebung auf. Mn⁵⁺-Ionen verfügen über eine präzise superengbandige Emission im NIR-Ⅱ-Bereich, jedoch stellt die instabile Valenzlage eine Herausforderung für die Erzeugung der Mn⁵⁺-Lumineszenz dar. In dieser Arbeit wurde das Mn-dotierte Li₃PO₄-System mittels Hochtemperatur-Festphasensynthese hergestellt, mögliche Dotierungsstellen der Mn-Atome wurden durch theoretische Berechnungen vorhergesagt, und der Einfluss der Brenntemperatur (600~700 ℃) und der Atmosphäre (Luft, Sauerstoff) auf die Lumineszenzintensität von Mn⁵⁺ bei 1120 nm wurde ausführlich erläutert. Der physikalische Mechanismus, warum Sauerstoff eine stärkere Mn⁵⁺-Lumineszenz begünstigt, wurde geklärt. Schließlich wurde eine Probe mit optimaler Lumineszenzleistung erhalten: Li₃PO₄∶0.01Mn⁵⁺ (650 ℃ + Sauerstoff). Basierend auf ihrer guten thermischen Stabilität (T₅₀=435 K) wurde ein phosphor-konvertierter Nahinfrarot-LED (NIR pc-LED)-Gerät hergestellt, und die potenziellen Anwendungen der Lichtquelle zur Fälschungserkennung wurden untersucht. Diese Arbeit soll Forschern neue Ideen zur Synthese und Steuerung von Mn⁵⁺-aktivierten Fluoreszenzmaterialien mittels Hochtemperatur-Festphasensynthese bieten.

Mn⁵⁺;NIR-Ⅱ-Emission;Steuerungsstrategien;Brennatmosphäre