Er3+介导的压电Ca3Ga4O9:Eu3+体系中发光的多色调控：非辐照下的机械致发光与多路光致发光

《Advanced Functional Materials》：Er3+ Mediated Multicolor Tuning of Luminescence in Piezoelectric Ca3Ga4O9:Eu3+ System: Non-Pre-Irradiated Mechanoluminescence and Multiplexed Photoluminescence

通过Er3+修饰的压电Ca?Ga?O?:Eu3+材料设计，构建了四波长激发的智能发光平台，实现三色PL（橙-黄-绿）调控与无需UV预辐照的ML（连续红-绿发光），其ML机理经DFT计算证实源于压电与摩擦电效应协同作用。该材料在防伪薄膜和自供电密码锁系统中有应用潜力。

　　

摘要

光致发光（PL）和机械致发光（ML）作为新型智能发光材料的核心机制，在信息安全、显示技术和自供电传感应用中展现出巨大的潜力。然而，传统的智能发光材料存在一些关键限制，包括构建多路复用系统的难度、对紫外（UV）预照射的依赖性以及单色发射的局限性。为了解决这些问题，研究人员设计并开发了一系列Er³⁺掺杂的Ca₃Ga₄O₉:Eu³⁺样品，构建了一个四波长激发的光学多路复用平台。在该平台上，每个激发源能够选择性地激活不同的镧系元素能量传递路径，从而实现从橙红色到黄色再到绿色的三色光致发光（PL）调控。同时，该材料还表现出独特的机械致发光（ML）特性，无需预照射即可实现从红色到绿色的连续多色发射，并具有可调性。更重要的是，通过系统的实验研究和密度泛函理论计算，揭示了ML现象的机理——这是摩擦电效应和压电效应的协同作用结果。这种掺杂了Er³⁺的Ca₃Ga₄O₉:Eu³⁺材料在灰度分析防伪薄膜和自供电密码锁系统中展现出潜在的应用价值。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。