高稳定性高灵敏度无掺杂Ca2Sb2O7多模态光学压力传感器的突破性研究

光学压力传感器在高压物理、能源技术等领域应用广泛，但现有材料普遍依赖复杂掺杂，制约其实际应用。研究人员成功合成纯相无掺杂Ca2Sb2O7材料，发现其具有0.75 nm GPa?1的高灵敏度、优异压力可逆性和环境稳定性，为光学压力传感提供了全新解决方案。

　　

在高压物理和材料科学领域，光学压力传感器（optical manometer）正展现出广阔前景。传统传感器材料往往需要通过复杂的掺杂（doping）来调控性能，这不仅增加了荧光机制（fluorescence mechanisms）的复杂性，也限制了实际应用。

这项研究另辟蹊径，成功合成了一种纯相无掺杂氧化物材料——焦锑酸钙（Ca₂Sb₂O₇）。当用335纳米光激发时，这种材料会在440纳米处产生单一发射峰。令人振奋的是，该发射峰波长会随压力变化发生规律性移动，灵敏度高达0.75纳米每吉帕（dλ/dP = 0.75 nm GPa^?1）。

除了荧光发射峰，研究还发现材料的拉曼光谱（Raman spectra）和吸收光谱（absorption spectra）同样可用于压力传感。更有趣的是，光致发光峰（PL peak）的积分面积与压力呈显著线性关系。该材料还展现出卓越的压力可逆性（pressure reversibility）和环境稳定性（environmental stability），在极端条件下仍能保持性能稳定。

这项突破性研究证明，无需任何掺杂的纯相材料同样能在光学压力传感领域大放异彩，为开发新一代高性能传感器开辟了新途径。