Титанат бария (BaTiO₃), являясь классическим ферроэлектриком перовскитного типа, благодаря своим превосходным диэлектрическим показателям, заметным нелинейным пьезоэлектрическим и ферроэлектрическим эффектам, а также регулируемым характеристикам фазовых переходов, имеет важное прикладное значение в многослойных керамических конденсаторах, термисторах, запоминающих устройствах и электрооптических компонентах. В данной работе использован высокотемпературный твердофазный метод с регулированием соотношения подачи Ba/Ti (с предварительным резервированием позиций Ba и Ti) для получения серии керамик BaTiO₃, легированных Er³⁺ (0,5 моль%), прокалённых при различных температурах (1250 ℃, 1300 ℃, 1350 ℃). Образцы систематически характеризованы методами рентгеновской дифракции (XRD), рамановской спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии и флуоресцентной спектроскопии с изменением температуры. Результаты показывают, что образцы с зарезервированными позициями Ba, прокалённые при 1300 ℃ (B1300Er), обладают хорошими термочувствительными характеристиками; в области ферроэлектрического фазового перехода BaTiO₃ (270-290 K) наблюдается резкое изменение интенсивности флуоресценции, которое может служить оптическим «отпечатком» фазового перехода, позволяющим осуществлять точный ин-ситу мониторинг фазового перехода. Абсолютная чувствительность образцов B1300Er и T1300Er различается мало в низкотемпературном диапазоне, но значительно в высокотемпературном; при 400 К абсолютная чувствительность B1300Er достигает 0,00413 K^-1, что на 40% выше, чем у T1300Er, что соответствует теоретическим ожиданиям большей тепловой зазоры энергии ΔE в конфигурации с допированием на позиции Ba. Анализ времени флуоресценции выявил наличие двух микроокружений излучения в образцах: длинновременная компонента более чувствительна к изменениям температуры и является ключевым микроструктурным фактором улучшения чувствительности термометрии на основе отношения интенсивностей флуоресценции (FIR). В данном исследовании органично интегрированы измерение температуры на основе теплового зазора Er³⁺ методом FIR в широком температурном диапазоне и ин-ситу оптическое обнаружение ферроэлектрического фазового перехода BaTiO₃ в одной керамической системе, построена двухфункциональная оптическая сенсорная платформа с возможностью непрерывного термометрического контроля и обнаружения фазовых переходов, что обеспечивает экспериментальную базу и новые идеи для многофункционального проектирования редкоземельных оптических температурных сенсоров на основе перовскита.

Редкоземельное свечение;Допирование Er³⁺;BaTiO₃;Оптическое термометрирование;Отношение интенсивностей флуоресценции;Обнаружение фазового перехода