Contrôle de l'émission verte-rouge, stabilité thermique et applications de sensibilité optique en température dans BaGd2ZnO5:Ho3+,Eu3+

XUE Jiafei ,  

LIN Shiyi ,  

WANG Yutong ,  

MA Han ,  

LI Wei ,  

Yang Yuxin ,  

WEI Yi ,  

LI Guogang ,  

摘要

Le comportement unique de réponse en température des matériaux phosphorescents co-dopés par des ions de terres rares fournit une base matérielle importante pour la construction de capteurs de température optiques sans contact, tandis que la compétition et la régulation synergique de l'énergie entre différents centres d'émission sont la clé pour obtenir une réponse thermique à haute sensibilité. Cet article utilise une méthode solide à haute température pour préparer une série de phosphores BaGd2ZnO5 : Ho3+, Eu3+, et étudie systématiquement leur structure, photoluminescence et caractéristiques de réponse thermique. Les résultats de diffraction des rayons X et de microscopie électronique à balayage montrent que les échantillons co-dopés Ho3+, Eu3+ conservent une bonne structure cristalline orthorhombique. Les études spectrales révèlent que Ho3+ et Eu3+ dans BaGd2ZnO5 peuvent générer des émissions caractéristiques vertes et rouges situées à 544 et 628 nm respectivement, et en contrôlant la concentration d'Eu3+, il est possible de modifier l'efficacité du transfert d'énergie de Ho3+ vers Eu3+, réalisant ainsi une transition de couleur d'émission du vert au rouge. Par ailleurs, l'analyse de la durée de vie de la fluorescence confirme le processus de transfert d'énergie Ho3+→Eu3+. Les spectres d'émission dépendant de la température dans la plage de -196 à 250 °C montrent que Ho3+ et Eu3+ présentent des réponses thermiques différenciées : avec l'augmentation de la température, l'émission rouge d'Eu3+ subit une extinction thermique continue alors que l'émission verte de Ho3+ montre une augmentation thermique anormale dans une certaine plage de température, indiquant la présence d'une compétition et d'une redistribution d'énergie dépendantes de la température dans le système co-dopé. Une stratégie de mesure de température basée sur le rapport d'intensité de fluorescence, fondée sur les différences de réponse thermique de Ho3+ et Eu3+, est construite, avec une sensibilité relative maximale de 1,744 % K-1 (123 K). Ces résultats montrent que le système BaGd2ZnO5 : Ho3+, Eu3+ contrôle la couleur d'émission grâce au transfert d'énergie entre ions de terres rares, exploitant les réponses thermiques différentielles des centres d'émission pour construire un signal de détection optique stable et quantifiable basé sur le rapport, offrant une stratégie viable pour le contrôle multicolore de l'émission et la mesure thermique optique haute sensibilité sans contact dans les matériaux phosphorescents co-dopés rares.

关键词

BaGd2ZnO5:Ho3+,Eu3+; contrôle d'émission; extinction thermique anti; transfert d'énergie; mesure optique de température

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website