深陷阱四元复合尖晶石用于温度门控解密：通过阳离子中间态占据诱导高存储容量

《Advanced Optical Materials》：Deep Trap Quaternary Complex Spinel for Temperature-Gated Decryption: Inducing High Storage Capacity by Cation Intermediate Occupancy

深阱持久发光材料Zn_aGa_{1.99a}Mg_2SnO_{4+4a}:a0.01Cr^3+通过阳离子中间占据策略结合正反尖晶石结构，DFT计算表明Mg2?和Sn??掺杂促进反位缺陷和氧空位，温度依赖热释光实验证实ZGMSO3含0.9-1.3 eV深阱，支持150°C退火后仍稳定存储光信息，并实现温度门控加密解密机制。

　　

摘要

具有高存储容量的深陷阱持久发光材料在高效长期信息加密和循环成像方面需求极大。总存储容量由陷阱深度分布决定。除了通过人工引入杂质产生的陷阱以及通过合成条件调控固有晶格缺陷外，缺陷的产生还与宿主材料的位点配位几何结构密切相关。通过阳离子中间体占据策略，研究人员设计了一系列四元复合尖晶石材料 Zn_aGa_1.99aMg₂SnO_4+4a:a0.01Cr³⁺（ZGMSO）。密度泛函理论（DFT）计算表明，Mg²⁺ 和 Sn⁴⁺ 的引入促进了反位缺陷和氧空位（V_O）的形成。温度依赖的激发热致发光（TL）实验结果表明，代表性的 ZGMSO3 样品具有更大的陷阱容量。TL 衰减实验显示，ZGMSO3 的深陷阱密度增加，其深度范围为 0.9 至 1.3 eV。由于存在深陷阱，即使经过 150°C 的极端热处理，ZGMSO3 仍可用于光学信息存储。此外，ZGMSO3 还展示了温度门控的信息加密和解密功能，这种提出的温度门控解密机制为信息安全及防伪应用提供了新的方法。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向通讯作者提出合理请求后获取。