負の熱膨張基質の格子動力学挙動を利用することで、希土類発光中心の熱消光効果を効果的に抑制でき、高感度光学温度プローブの構築に新たな道を開いた。本研究では、高温固相法により負の熱膨張特性を持つSc₂Mo₃O₁₂∶xDy³⁺蛍光体の一連を合成し、その結晶構造、発光特性および温度変化に伴う熱応答挙動を系統的に調査した。X線回折およびリートベルト構造精密化の結果、調製した試料はすべて純相の直交構造であり、Pbcn空間群に属し、Dy³⁺イオンは六配位のSc³⁺サイトに成功裏に置換されている。468 nm励起下で、試料はDy³⁺の特徴的な黄光発光を示し、ドープ濃度の制御により発光色が黄光領域から黄緑光領域へ制御可能な進化を実現できる。Sc₂Mo₃O₁₂基質の負の熱膨張特性は［MoO₄］^2-基からDy³⁺への熱活性化エネルギー移動に関連し、この系は303～393 Kの温度範囲で異常な負の熱消光挙動を示し、発光強度が温度上昇に伴い持続的に増加する。これらの特性に基づき、2つの発光強度比温度測定モードを構築した：単一発光中心非熱結合モード（513 Kで絶対感度S_a=12%·K^-1、相対感度S_r=0.45%·K^-1）および二重励起非熱結合モード（513 Kで絶対感度S_a=1.38%·K^-1、相対感度S_r=0.77%·K^-1）。さらに、8回の加熱・冷却サイクル試験後、材料は優れた熱サイクル可逆性を示し、その構造の安定性を確認した。負の熱膨張基質の構造的シナジー、異常熱励起発光のエネルギー伝達機構および高精度温度センシング性能により、Sc₂Mo₃O₁₂∶Dy³⁺蛍光体は高温電子機器および光学温度測定分野で広範な応用展望を示す。

Sc₂Mo₃O₁₂;Dy³⁺;負の熱消光;負の熱膨張;光学温度センシング;発光強度比