基于ZrO_(2)∶Yb^(3+)/Er^(3+)的非热猝灭型四重信号响应上转换荧光温度传感OA北大核心

采用尿素辅助的共沉淀法制备了ZrO_(2)∶Yb^(3+)/Er^(3+)材料。利用X射线衍射技术探究了Yb^(3+)/Er^(3+)掺杂对ZrO_(2)晶体结构的影响,结果显示,Yb^(3+)和Er^(3+)离子的掺杂导致了ZrO_(2)从单斜相到四方相和立方相的转变。通过温度依赖的上转换光谱探究了ZrO_(2)∶Yb^(3+)/Er^(3+)的发光热稳定性以及基于热耦合能级的温度传感特性。研究结果表明,在980 nm激光激发下,ZrO_(2)∶Yb^(3+)/Er^(3+)表现为无热猝灭特征的上转换发光。并且,我们分别利用位于绿光区2H11/2和^(4)S_(3/2)两个独立能级之间的热耦合特性,基于绿光区^(4)S_(3/2)单一能级上不同Stark分裂能级^(4)S_(3/2)(1)和^(4)S_(3/2)(2)之间的热耦合特性和基于红光区^(4)F_(9/2)单一能级上不同Stark分裂能级^(4)F_(9/2)(1)和^(4)F_(9/2)(2)之间的热耦合特性,实现了4个荧光强度比信号同时响应的温度传感。相比于单一荧光强度比信号的温度传感,这种多信号同时响应的测温方案可以进一步避免测温过程中偶然因素对测温结果的干扰,提高测温的准确性。