近期，我院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+的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+的5D3→7F6与5D4→7F5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物理学院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
