陷阱控制型应力发光材料Ca_(2)Ga_(2)GeO_(7):Pr^(3+)的发光性能

相比于传统的破坏型应力发光材料,陷阱控制型应力发光材料在应力发光过程中具有良好的结构完整性和应力发光可重复性等优势,已在应力传感器、应力驱动的照明和显示器等领域展现出应用潜力,高性能陷阱控制型应力发光材料的开发对推动应力发光的应用进程具有重要意义。本工作研究了新型陷阱控制型应力发光材料Ca_(2)Ga_(2)GeO_(7):Pr^(3+),通过测量XRD谱、漫反射光谱、荧光衰减曲线、发射光谱、应力发光光谱和热释光图谱对其发光特性进行了研究。Ca_(2)Ga_(2)GeO_(7):Pr^(3+)的光致发光谱和应力发光光谱均具有位于488、610 nm和648 nm的发射峰,分别对应于Pr^(3+)从^(3)H_(4)→^(3)P_(0)、^(3)H_(4)→^(1)D_(2)和^(3)F_(2)→^(3)P_(0)的能级跃迁。我们发现在连续摩擦刺激下其应力发光强度表现出缓慢衰减特性,并且应力发光强度与应力强度还满足线性增长趋势。基于热释光测试的陷阱属性分析表明:Ca_(2)Ga_(2)GeO_(7):Pr^(3+)缓慢衰减的应力发光特性主要来源于材料中深陷阱的存在,即在连续应力刺激过程中,深陷阱不断地向浅陷阱提供电子补充,使应力发光表现出缓慢衰减特性。这为高性能陷阱控制型应力发光材料的开发和应用提供了材料和实验基础。