Nasza publikacja w Laser & Photonics Reviews!
W naszej najnowszej pracy przedstawiamy nietypowy mechanizm luminescencji zależny od temperatury w luminoforach Ca19Ce(PO4)14 domieszkowanych jonami Mn2+. Podczas gdy wzrost temperatury zazwyczaj prowadzi do termicznego wygaszania luminescencji i spadku jej intensywności, w tym przypadku obserwujemy efekt odwrotny – emisja jonów Mn2+ nie tylko staje się silniejsza, ale również przesuwa się w kierunku krótszych długości fali.
Wykazaliśmy, że zjawisko to wynika ze współdziałania dwóch procesów: termicznej redystrybucji obsadzeń pomiędzy składowymi stanu wzbudzonego 4T1(4G) jonów Mn2+ oraz termicznie aktywowanego transferu energii z pułapek do centrów luminescencyjnych Mn2+. Synergia tych mechanizmów prowadzi do powstania silnie zależnego od temperatury sygnału optycznego, który może zostać wykorzystany zarówno w termometrii luminescencyjnej, jak i obrazowaniu termicznym.
Dodatkową zaletą badanego materiału jest odmienna odpowiedź temperaturowa emisji jonów Ce3+ i Mn2+, co umożliwia realizację ratiometrycznego pomiaru temperatury z maksymalną czułością względną sięgającą 4,5% K-1. Co więcej, indukowane temperaturą zmiany barwy emisji mogą być rejestrowane za pomocą kanałów RGB standardowej kamery cyfrowej, dzięki czemu materiał może pełnić funkcję wizualnego wskaźnika temperatury progowej.
Istotnym atutem jest również możliwość łatwej regulacji temperatury progowej poprzez zmianę stężenia jonów Mn2+, co pozwala dostosować parametry sensora do wymagań konkretnego zastosowania.
Praca pokazuje, w jaki sposób oddziaływanie procesów transferu energii i termicznej relaksacji stanów wzbudzonych może prowadzić do opracowania nowych mechanizmów detekcji temperatury oraz otwiera nowe możliwości dla prostego i niskokosztowego monitorowania temperatury.
Więcej informacji o naszej pracy można znaleźć w czasopiśmie Laser & Photonics Reviews:
Praca została sfinansowana przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej w ramach projektu First Team FENG.02.02-IP.05-0018/23, realizowanego ze środków 2 Priorytetu programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki 2021–2027 (FENG).
See also
