En comparación con los materiales de luminiscencia por tensión destructiva, los materiales de luminiscencia por tensión con control de trampas tienen ventajas significativas como integridad estructural, luminiscencia repetible, y muestran amplias perspectivas de aplicación en visualización de tensión, prevención de falsificaciones y sensores de tensión. Desarrollar materiales de luminiscencia por tensión con control de trampas y alto rendimiento es de gran importancia para promover la aplicación práctica de la tecnología de luminiscencia por tensión. Este estudio logró preparar un nuevo material de luminiscencia por tensión con control de trampas Mg₃Y₂Ge₃O₁₂:Tb³⁺. Se investigaron sistemáticamente su estructura cristalina, rendimiento lumínico y mecanismo de luminiscencia por tensión repetible utilizando métodos de caracterización como difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido, espectros de excitación y emisión, curvas de decaimiento de fosforescencia, espectros de fosforescencia, mapas de termoluminiscencia, espectros de luminiscencia por tensión, recopilación instantánea de señales de fotones y microscopía de fuerza piezoeléctrica. Los resultados muestran que los espectros de emisión en los tres modos de fotoluminiscencia, fosforescencia y luminiscencia por tensión de Mg₃Y₂Ge₃O₁₂:Tb³⁺ son altamente consistentes, y la brillante emisión verde proviene principalmente de la transición Tb^{3+ 5}D₄→⁷F₅. El análisis de termoluminiscencia indica que la existencia de trampas de portadores de banda ancha dentro del material es una razón importante para lograr una fosforescencia prolongada y luminiscencia por tensión repetible. Los resultados del experimento de fricción cíclica muestran que la intensidad de la luminiscencia por tensión tiene una buena relación lineal con la presión del estímulo mecánico, y después del decaimiento de la luminiscencia puede recuperarse completamente al nivel inicial mediante irradiación UV. La caracterización mediante microscopía de fuerza piezoeléctrica confirma aún más que el efecto piezoeléctrico local inducido por el estrés mecánico juega un papel clave en la luminiscencia por tensión repetible del material. Este trabajo no solo amplía el sistema de investigación de materiales de luminiscencia por tensión repetible de alto rendimiento, sino que también proporciona una base experimental importante para la comprensión profunda del mecanismo de luminiscencia.

Luminiscencia por tensión;repetibilidad;trampas;efecto piezoeléctrico