기계적 자극을 광자 방출로 변환하는 독특한 특성을 가진 압력발광 재료는 구조 건강 진단, 정보 위변조 방지, 생물공학, 전자피부 등 기계적 감지 분야에서 널리 사용되고 있다. 그러나 보고된 압력발광 재료의 종류가 제한적이며, 압력발광 관련 전하 운반자 전이 과정에 대한 이해가 깊지 않아 그 개발과 응용에 큰 제약이 있다. 본 연구에서는 신형 혼합 음이온형 압력발광 재료 Ba₂Gd（BO₃）₂Cl∶Ln (Ln = Eu, Tb, Dy, Sm, Nd)를 개발하고 그 광발광 성능과 관련 전하 운반자 전이 과정을 탐구하였다. X선 분말 회절, 주사 전자 현미경, 다중 모드 여기 하의 정상 및 순간 광학 스펙트럼 기술을 통해 시료의 구조 형태, 광발광 및 압력발광 특성을 연구하였으며, 해당 재료의 가능한 발광 메커니즘을 제안하였다. 연구 결과 280 nm 광 여기 하에서 Ba₂Gd⁃（BO₃）₂Cl∶Eu의 발광 피크는 536, 594, 613, 625, 654, 695, 710 nm에 위치하며, 첫 번째 넓은 피크와 나머지 좁은 피크들은 각각 Eu²⁺와 Eu³⁺의 발광에 해당하여 도핑된 Eu가 혼합 가치를 나타냄을 보여준다. 기계적 작용 하에서는 Ba₂Gd（BO₃）₂Cl∶Eu가 거의 Eu³⁺의 주황-붉은 발광만을 나타내는데, 이는 기계적 작용이 기판 내 전도대 전자를 우선 활성화한 데 기인할 수 있다. 또한 Eu의 광발광 및 압력발광 최적 도핑 농도는 2%였다. 0.23~1.55 mJ 충격 에너지 범위에서 압력발광 강도는 충격 에너지와 선형 관계를 보였다. 도핑된 란타넘족 원소 종류를 바꿈으로써 압력발광을 가시광 영역에서 근적외 영역으로 확장할 수 있었다. 이 연구는 혼합 가치 재료의 압력발광 메커니즘을 설명하는 생각을 제공하며 응력 감지 분야에서 잠재적 응용 가치를 제시한다.

압력발광;희토류 도핑 발광 재료;혼합 음이온 화합물;에너지 전달;압력발광 메커니즘