Bariummetatitanat (BaTiO₃) als klassischer ferroelektrischer Perowskit zeichnet sich durch seine hervorragende dielektrische Konstante, ausgeprägte nichtlineare piezoelektrische und ferroelektrische Effekte sowie steuerbare Phasenübergangseigenschaften aus und findet wichtige Anwendungen in mehrlagigen Keramikkondensatoren, Heißleitern, Speichern und elektrooptischen Bauelementen. In dieser Arbeit wurde das Hochtemperatur-Festphasensyntheseverfahren verwendet, wobei das Ba/Ti-Stöchiometrieverhältnis (jeweils Ba- und Ti-Stellen reserviert) eingestellt wurde, um eine Serie von Er³⁺-dotierten BaTiO₃-Keramiken (0,5 mol% Dotierung) bei unterschiedlichen Brenntemperaturen (1250 ℃, 1300 ℃, 1350 ℃) herzustellen. Die Proben wurden systematisch mit XRD, Raman-Spektroskopie, Rasterelektronenmikroskopie und temperaturabhängiger Fluoreszenzspektroskopie charakterisiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die bei 1300℃ gebrannte Ba-Reservestellen-Probe (B1300Er) gute Temperaturmessleistungen aufweist; im ferroelektrischen Phasenübergangsbereich von BaTiO₃ (270-290 K) tritt eine signifikante Änderung der Fluoreszenzintensität auf, diese anomale Fluoreszenzreaktion kann als optischer Fingerabdruck des Phasenübergangs dienen und ermöglicht eine präzise In-situ-Erkennung des Phasenübergangs. Die absolute Empfindlichkeit von B1300Er- und T1300Er-Proben unterscheidet sich im niedrigen Temperaturbereich wenig, im hohen Temperaturbereich jedoch stark, bei 400 K erreicht die absolute Empfindlichkeit von B1300Er 0,00413 K^-1, was eine Steigerung von 40% gegenüber T1300Er darstellt und mit der theoretischen Erwartung der größeren thermischen Kopplungslücke ΔE in der Ba-dotierten Konfiguration übereinstimmt. Die Fluoreszenzlebensdaueranalyse zeigt das Vorhandensein von zwei Emissionsmikroumgebungen in den Proben, wobei die langlebige Komponente temperaturempfindlicher ist und ein entscheidender mikroskopischer Faktor zur Verbesserung der FIR-Temperaturmesssensitivität darstellt. Diese Studie integriert organisch die Er³⁺-thermische Kopplung FIR-Weitbereichstemperaturmessung mit der in-situ optischen Erkennung des ferroelektrischen Phasenübergangs von BaTiO₃ im gleichen keramischen System, und konzipiert eine dualfunktionale optische Sensorsystemplattform mit kontinuierlicher Temperaturmessung und Phasenübergangserkennung, die eine experimentelle Grundlage und neue Ideen für das multifunktionale Design von seltenen Erden basierten optischen Temperatursensoren mit Perowskitstruktur bietet.

Seltene-Erden-Lumineszenz;Er³⁺-Dotierung;BaTiO₃;Optische Temperaturmessung;Fluoreszenzintensitätsverhältnis;Phasenübergangserkennung