设计一种由1532纳米光驱动的红色上转换器，具有高色彩纯度，适用于光学温度测量和防伪应用

《Dalton Transactions》：Design of a 1532 nm-driven red upconverter with high color purity for optical thermometry and anti-counterfeiting applications

高色纯度近红外二区（NIR-II）红色上转换材料的研究进展，通过Ho3+掺杂CaSc?O?:Er3+，在1532 nm激发下实现红绿发光比提升19倍，源于Ho3+对能量传递机制的调控。该材料在生物组织中的检测深度达6-8 mm，且980 nm与1532 nm激发呈现不同发光特性，兼具光学测温与防伪应用潜力。

　　

开发在第二个近红外（NIR-II）生物窗口内工作的高色纯度红色上转换（UC）材料对于提高这些材料在生物组织中的穿透深度具有重要的研究意义。在本研究中，通过Ho³⁺掺杂，在CaSc₂O₄:Er³⁺中实现了由1532纳米波长激发的近乎纯红色的UC发光，其红光与绿光的发射比提高了约19倍。这种发射色纯度的显著提升是由于Ho³⁺离子有效调节了能量转移（ET）机制，这一点通过稳态和瞬态光谱数据得到了充分证实。利用Er³⁺:⁴F_9/2 → ⁴I_15/2和Er³⁺:⁴I_11/2 → ⁴I_15/2跃迁的斯塔克分裂（Stark splitting）效应，实现了高灵敏度的光学温度传感，其在生物组织中的探测深度分别约为6毫米和8毫米。此外，CaSc₂O₄:Er³⁺/Ho³⁺在980纳米和1532纳米波长激发下展现出不同的发光颜色，使其在光学防伪应用中具有较高的隐蔽性和安全性。这些发现为设计用于生物医学和防伪应用的高色纯度NIR-II响应型红色UC材料提供了一种新策略。