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科研进展

发光与显示团队在应力温度传感方向研究取得新进展

添加时间:2022-12-09 16:20:41  浏览次数:

  近期,发光与显示团队在应力温度传感方向研究取得新进展,研究成果“Mechanoluminescence ratiometric thermometry via MgF2:Tb3+”发表在《Optics Letters》(2022, 47, 6293)。硕士生蔡重阳为论文第一作者,李磊朋博士和杨艳民教授为共同通讯作者。

  应力发光是指某些材料受到外部刺激如挤压、弯曲、拉伸、冲击、摩擦等发光的物理现象。由于其独特的力-光转换特性,自恢复型的弹性应力发光材料被认为有潜力应用于压力传感、视觉应力分布、结构无损检测、信息防伪标识等领域,但是仍旧受限于较为有限的材料种类以及应用场景。为此,研究团队开发了一种新颖的应力发光材料,即MgF2:Tb3+。在外力刺激下,MgF2:Tb3+展示出了典型的源于Tb3+的4f-4f跃迁,主要归属于Tb3+5D3/5D4激发态能级到不同的下能级之间的跃迁,发射光谱几乎覆盖整个可见光区域,且与光致发射光谱相互吻合。在优化最优掺杂浓度之后,进一步开拓了应力发光的应用场景,将其应用于温度传感。实验发现,在外力刺激下,Tb3+5D37F65D47F5发射峰的积分强度比与温度之间呈现单调的函数变化关系,且有较好的重复性和抗干扰性。相较于传统的光致荧光温度传感,力致荧光温度传感策略不仅实现了节能环保的目的,也规避了实时光激励所引发的热效应等问题。

 

  以上工作得到国家自然科学基金、河北省自然科学基金、河北大学高层次引进人才项目和万博app下载最新版网址公共测试中心的资助和大力支持。

 

  文章链接:https://doi.org/10.1364/OL.476530 

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