По сравнению с разрушительными материалами для механолюминесценции, материалы с управлением ловушками обладают значительными преимуществами, такими как отсутствие повреждения структуры и возможность повторного свечения, что открывает широкие перспективы применения в визуализации напряжений, предотвращении подделок и датчиках напряжения. Разработка высокоэффективных материалов с управлением ловушками имеет важное значение для продвижения практического применения технологии механолюминесценции. В данном исследовании успешно синтезирован новый материал с управлением ловушками Mg₃Y₂Ge₃O₁₂∶Tb³⁺. С помощью рентгеновской дифракции, сканирующей электронной микроскопии, возбуждающей и эмиссионной спектроскопии, кривых затухания послесвечения, спектров послесвечения, термолюминесцентных карт, спектров механолюминесценции, сбора мгновенных фотонных сигналов и пьезоэлектрической силовой микроскопии систематически изучены кристаллическая структура, люминесцентные свойства и механизм повторяемой механолюминесценции. Результаты показывают, что спектры излучения в режимах фотолюминесценции, послесвечения и механолюминесценции у Mg₃Y₂Ge₃O₁₂∶Tb³⁺ совпадают, а яркое зеленое излучение в основном вызвано переходом Tb^{3+ 5}D₄→⁷F₅. Анализ термолюминесценции показывает, что широкополосные ловушки носителей в структуре материала являются ключевой причиной долгого послесвечения и повторяемой механолюминесценции. Результаты циклических трений демонстрируют хорошую линейную зависимость интенсивности механолюминесценции от давления механического воздействия, а после затухания свечения полное восстановление до исходного уровня достигается с помощью ультрафиолетового облучения. Характеризация пьезоэлектрической силовой микроскопии дополнительно подтверждает, что локальный пьезоэлектрический эффект, вызванный механическим напряжением, играет ключевую роль в повторяемой механолюминесценции материала. Данная работа не только расширяет исследовательскую систему высокоэффективных материалов с повторяемой механолюминесценцией, но и предоставляет важные экспериментальные данные для глубокого понимания механизма свечения.

механолюминесценция;повторяемость;ловушки;пьезоэлектрический эффект