開放された層間隙により、顕著な異方性を持つ層状構造マトリックスは、希土類イオンの発光制御により多くの可能性を提供します。本論文では、高温固相法を用いてK⁺イオンをドープしたBi₂ErO₄Cl層状蛍光体を調製し、K⁺ドープがその結晶構造、アップコンバージョン発光および温度センシング性能に与える影響を体系的に研究しました。結果として、K⁺イオンはマトリックスの層間隙部位を優先的に占有し、特有の「横方向膨張-縦方向圧縮」の異方性格子歪みを誘発し、さらにEr³⁺イオンの局所対称性を低下させました。980 nmレーザー励起下で、K⁺ドープ（モル分率3%）によりEr³⁺の⁴F_9/2→⁴I_15/2遷移の赤色発光蛍光寿命が延長され、強度は3倍に向上しました。⁴F_9/2準位のスターク分裂の蛍光強度比温度測定技術に基づき、本材料は優れた温度センシング性能と熱サイクル安定性を示し、その絶対感度S_Aおよび相対感度S_Rはそれぞれ0.19%·K^-1および0.48%·K^-1に達します。本研究では、大きなイオン半径を持つK⁺イオンは間隙ドーピングにより層状マトリックスの格子歪みと局所結晶場制御を実現でき、高性能アップコンバージョン光学温度センシング材料の開発に新しい発想を提供します。

カリウムイオンドーピング;Bi₂ErO₄Cl;アップコンバージョン発光;温度センシング