Температура является одним из основных параметров, характеризующих физико-химические свойства, и точное измерение температуры играет ключевую роль в развитии современной науки и техники. Традиционные люминесцентные датчики температуры, основанные на тепловой сопряженной паре уровней редкоземельных ионов (TCLs), имеют низкую чувствительность и сложности с разграничением сигналов из-за ограничения разницы энергий между TCLs. В поисках более эффективного решения данное исследование изучает перспективы применения люминесценции дефектов кислородных вакансий в области люминесцентных температурных сенсоров. В работе синтезирован керамический материал BaMgSiO₄ методом высокотемпературного твердотельного спекания. В процессе спекания происходит испарение небольшого количества Ba²⁺ и Mg²⁺, что приводит к образованию кислородных вакансий для сохранения электрохимической нейтральности материала. Энергетические уровни этих дефектов при возбуждении ультрафиолетовым излучением с длиной волны 332 нм испускают свет с тремя длинами волн: 372, 400 и 527 нм. Интенсивности этих трех излучений имеют различную чувствительность к температуре, что позволяет эффективно использовать их в люминесцентной температурной сенсорике. Относительная чувствительность температурной системы на основе I₃₇₂ и I₅₂₇ составляет 2,90%·K^-1 при 298 K, что превосходит чувствительность традиционных TCLs-датчиков и преодолевает ограничения чувствительности таких сенсоров. Кроме того, значительная разница между длинами волн 372 нм и 527 нм обеспечивает заметное изменение свечения керамики BaMgSiO₄ от зеленого при комнатной температуре до синего при температуре 458 K, что делает возможным визуальный мониторинг температуры. Таким образом, уникальные люминесцентные свойства дефектов кислородных вакансий в керамике BaMgSiO₄ предлагают новый точный и визуализируемый вариант для разработки люминесцентных температурных датчиков и открывают новое направление в технологии люминесцентного температурного зондирования.

люминесценция дефектов кислородных вакансий; люминесцентный температурный сенсор; передача энергии; визуализация