希土類ドープ上変換ナノ材料は、光熱センサーや生物医学などの分野で広く応用が期待されているが、熱伝導性の低さ、温度測定感度および上変換発光（UCL）強度の低さという課題がある。単層カーボンナノチューブ（SWCNT）、貴金属、フォトニック結晶（PCs）を添加することは、そのUCL強度および光熱性能を向上させる有効な手段である。本研究では、溶媒熱法によりNaGdF₄∶Er³⁺/Yb³⁺/Al³⁺ナノ結晶（UCNPs）を合成し、上変換層（UC）、SWCNT/UC、Ag/SWCNT/UCおよびPCs/Ag/SWCNT/UCの光熱性能を比較することで、異なる膜層がUCNPsの光熱性能に与える影響を調査した。結果は、PCs/Ag/SWCNT/UCが優れた性能を示し、赤色および緑色の光強度はそれぞれUCの3.48倍および4.24倍、光熱変換効率は33.79％でUCの1.49倍に達し、光学的温度測定絶対感度S_Aは353 Kで3.14×10^-3 K^-1、相対感度S_Rは273 Kで1.87×10^-2 K^-1に達した。本研究は光熱センサーの性能向上に有効な戦略を提供する。

複合薄膜; NaGdF₄∶Er³⁺/Yb³⁺/Al³⁺ナノ結晶; 光熱性能; 測温感度