Par rapport aux matériaux à luminescence par contrainte destructifs, les matériaux à luminescence par contrainte à contrôle de piège présentent des avantages significatifs tels que l’intégrité structurale et la luminescence répétée, offrant de vastes perspectives d’application dans les domaines de la visualisation de la contrainte, de la lutte contre la contrefaçon et de la détection de contrainte. Le développement de matériaux à luminescence par contrainte à contrôle de piège performants est d’une importance cruciale pour promouvoir l’application pratique de la technologie de luminescence par contrainte. Cette étude a réussi à synthétiser un nouveau matériau à luminescence par contrainte à contrôle de piège Mg₃Y₂Ge₃O₁₂:Tb³⁺. À l’aide de diverses techniques de caractérisation telles que la diffraction des rayons X, la microscopie électronique à balayage, la spectroscopie d’excitation et d’émission, les courbes de décroissance du phosphorescence, le spectre de phosphorescence, les cartes de thermoluminescence, les spectres de luminescence par contrainte, la collecte instantanée de signaux photoniques et la microscopie à force piézoélectrique, la structure cristalline, les performances lumineuses et le mécanisme de luminescence par contrainte répétable ont été étudiés systématiquement. Les résultats montrent que les spectres d’émission dans les trois modes de photoluminescence, phosphorescence et luminescence par contrainte de Mg₃Y₂Ge₃O₁₂:Tb³⁺ sont hautement cohérents, la brillante émission verte résultant principalement de la transition Tb^{3+ 5}D₄→⁷F₅. L’analyse de la thermoluminescence indique que la distribution à bande large des pièges de porteurs à l’intérieur du matériau est une cause importante pour réaliser une phosphorescence longue durée et une luminescence par contrainte répétable. Les résultats des expériences de friction cyclique montrent une bonne relation linéaire entre l’intensité de la luminescence par contrainte et la pression de stimulation mécanique, et après l’atténuation de la luminescence, une irradiation UV peut complètement restaurer l’intensité au niveau initial. La caractérisation par microscopie à force piézoélectrique confirme en outre que l’effet piézoélectrique local induit par la contrainte mécanique joue un rôle clé dans la luminescence par contrainte répétable de ce matériau. Ce travail a non seulement étendu le système de recherche sur les matériaux de luminescence par contrainte répétable à haute performance, mais a également fourni une base expérimentale importante pour une compréhension approfondie du mécanisme d’émission.

Luminescence par contrainte;répétabilité;pièges;effet piézoélectrique