파괴형 응력 발광 물질과 비교하여, 함정 제어형 응력 발광 물질은 구조 손상 없이 반복적인 발광이 가능한 뚜렷한 장점을 가지고 있어, 응력 시각화, 위조 방지 및 응력 센싱 등 분야에서 폭넓은 응용 가능성을 보여준다. 고성능 함정 제어형 응력 발광 물질 개발은 응력 발광 기술의 실질적 응용을 촉진하는 데 중요한 의미가 있다. 본 연구에서는 새로운 유형의 함정 제어형 응력 발광 물질 Mg₃Y₂Ge₃O₁₂∶Tb³⁺를 성공적으로 합성하였다. X선 회절, 주사 전자현미경, 여기 및 발광 스펙트럼, 여광 감쇠 곡선, 여광 스펙트럼, 열발광 지도, 응력 발광 스펙트럼, 순간 광자 신호 수집 및 압전력 현미경 등의 다양한 특성 분석 방법을 통해 결정 구조, 발광 성능 및 반복 가능한 응력 발광 메커니즘을 체계적으로 연구하였다. 결과는 Mg₃Y₂Ge₃O₁₂∶Tb³⁺가 광발광, 여광 및 응력 발광 세 가지 모드에서 방출 스펙트럼이 매우 일치하며, 밝은 녹색 방출은 주로 Tb³⁺의 ⁵D₄→⁷F₅ 전이에 기인함을 보여준다. 열발광 분석 결과, 재료 내부의 넓은 밴드 분포를 가진 전하 운반자 함정이 장시간 여광 및 반복 가능한 응력 발광의 중요한 원인임을 확인하였다. 주기적인 마찰 실험 결과, 응력 발광 강도는 기계적 자극 압력과 양호한 선형 관계를 보이며, 발광 감쇠 후 자외선 조사로 완전히 초기 수준으로 복원 가능하다. 압전력 현미경 특성 분석은 기계적 응력에 의해 유도된 국부 압전 효과가 본 물질의 반복 가능한 응력 발광에서 핵심적인 자극 작용을 한다는 것을 추가로 입증하였다. 본 연구는 고성능 반복 가능한 응력 발광 물질 연구 체계를 확장했을 뿐만 아니라, 발광 메커니즘의 심도 있는 이해를 위한 중요한 실험적 근거를 제공한다.

응력 발광;반복성;함정;압전 효과