Стресс-люминесцентные материалы способны напрямую преобразовывать механическую энергию в фотонное излучение под воздействием механических стимулов. В последние годы они показали важный потенциал применения в передовых областях, таких как информационная защита, датчики напряжения, электронная кожа и обнаружение повреждений конструкций. В настоящее время системы самовосстанавливающихся стресс-люминесцентных материалов без предварительной зарядки все еще редки, а разновидности ионов, которые может вместить решетка матрицы, ограничены, что приводит к научным проблемам, таким как однообразный механизм люминесценции, фиксированный цвет излучения и ограниченный спектральный диапазон. В связи с этим в данном исследовании успешно разработан новый тип стресс-люминесцентного боратного материала (ScBO₃), который за счет введения редкоземельных, переходных и металлических ионов создает множественные центры люминесценции и обеспечивает самовосстанавливающиеся свойства стресс-люминесценции в одном материале с покрытием от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного диапазона. На примере ScBO₃: Tb³⁺ с помощью серии структурных и оптических методов исследованы кристаллическая структура, микроструктура, люминесцентные характеристики и механизм самовосстанавливающейся люминесценции. Обнаружено, что материал при циклическом трении стабильно генерирует сильную зеленую стресс-люминесценцию без необходимости предварительной зарядки, проявляя отличную циклическую стабильность. Механистическое исследование показало, что этот механизм не связан с послесвечением, а главным образом обусловлен локальным пьезоэлектрическим эффектом внутри легированной кристаллической решетки. С учетом широкого спектра стресс-люминесценции и многостимульной отзывчивости данное исследование успешно создало гибкую оптическую пленку для шифрования информации и подтвердило ее потенциал в области распознавания почерка, предоставляя новые идеи для передового применения стресс-люминесцентных материалов.

Стресс-люминесценция;редкоземельные люминесцентные материалы;фосфор;самовосстановление