CaGdAlO₄∶Yb³⁺/Er³⁺/Mn⁴⁺荧光粉上转换发光及其双探针温度传感研究

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作   者：

李玉强;  杨健;  王帅;  周恒为;  刘玉学; 

作者机构：

伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室;  东北师范大学物理学院; 

关键词：

荧光粉;  荧光强度比;  Mn⁴⁺;  上转换;  温度传感; 

期刊名称：

化工新型材料

i s s n：

1006-3536

年卷期：

2025 年 53 卷 002 期

页   码：

187-192

摘   要：

过渡金属离子上转换发光是拓展稀土离子光谱范围的有效途径之一。使用高温固相法合成了Yb3+/Er3+/Mn4+掺杂的CaGdAlO4纯相荧光粉，在980nm激光激发下，CaGdAlO4∶Yb0.1,Er0.01,Mn0.003荧光粉的上转换发光性能最优。室温发射谱图中，位于528、550、663和710nm处的发射峰分别归属于Er3+的2H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2、4F9/2→4I15/2和Mn4+的2E→4A2能级跃迁，均是双光子过程。300～573K变温实验表明，基于单一发光中心Er3+荧光强度比FIR528/550参数，相对灵敏度SR-528/550从0.95×10-2K-1（300K）单调减小到0.27×10-2K-1（573K）;基于Mn4+-Er3+双发光中心荧光强度比FIR710/663参数，相对灵敏度SR-710/663从0.37×10-2K-1（300K）先增大到2.08×10-2K-1（418K）,随后减小为1.35×10-2K-1（573K）。当温度为420K时，SR-710/663相比于SR-528/550增大了近4倍。结果表明，CaGdAlO4∶Yb0.1,Er0.01,Mn0.003荧光粉在双探针光学温度传感领域具有潜在的应用价值。