Cr3+掺杂Lu2BaAl4SiO12荧光粉的高灵敏度温度传感：强晶体场效应下的比率式测温新策略

本文推荐一种基于Cr3+掺杂Lu2BaAl4SiO12（LBASO）石榴石荧光粉的非接触式比率荧光温度计（FIR）。通过强晶体场调控Cr3+的2E和4T2能级发射，实现498 K下1.93%/K的超高相对灵敏度（Sr），并开发出误差仅1.49 K的测温薄膜，为高温工业监测（如锂电热失控预警）提供新方案。

　　

Highlight

Cr³⁺激活材料在强晶体场作用下展现出卓越的荧光强度比（FIR）温度响应潜力。本研究成功合成的LBASO:Cr³⁺荧光粉在445 nm激发下表现出独特的温度依赖性发光行为：689 nm处²E_g→⁴A_2g发射强度随温度升高缓慢衰减，而706 nm峰（²E_g→⁴A_2g与⁴T_2g→⁴A_2g叠加）则快速减弱，这种差异化的热淬灭特性为高精度温度传感奠定了基础。

Conclusions

总结而言，我们开发了一种基于强晶体场环境的Cr³⁺掺杂比率式荧光温度计。LBASO:Cr³⁺通过调控²E和⁴T₂能级发射的强度比，在498 K时实现1.93%/K的峰值灵敏度，其柔性测温薄膜在实际有机溶液测试中误差小于1.5 K。这项工作为高温工业场景（如化工管道反应器外壁监测）提供了新型光学测温解决方案。