近日，我院发光与显示团队在多模态荧光温度传感领域取得新进展，研究成果以“Mechanical force induced luminescence ratiometric thermometry in CaZnOS:Dy3+”为题发表于《Optics Letters》（2023, 48, 4181-4184），硕士研究生李涛为论文第一作者，李磊朋博士和杨艳民教授为通讯作者。
荧光比率型温度传感方案因其非接触工作模式、抗干扰性强等因素吸引了领域内科研工作者的关注。在前期工作中，该团队已经证实Dy3+的4I15/2和4F9/2能级为热耦合能级对，对应的4I15/2→6H15/2和4F9/2→6H15/2跃迁强度比值可以用来反映温度的变化。但是这种传统的策略通常需要实时光激励，会引入干扰项从而影响最终测量结果。为了解决这个难题，该团队结合近期在力致发光领域内的工作基础，提出了一种无需实时光激励的新型力致荧光温度传感策略。研究表明CaZnOS:Dy3+载体在外界应力刺激下能够发出荧光，波长位于400-800 nm区间，主要归因于Dy3+的4f-4f跃迁发射，也涵盖了4I15/2→6H15/2和4F9/2→6H15/2跃迁。进一步的变温测试表明即使是在受到外力刺激的瞬间，4I15/2和4F9/2能级上的瞬时粒子数布局仍然满足玻尔兹曼分布，这为力致荧光温度传感研发提供了理论支撑。
以上工作得到国家自然科学基金、河北大学高层次人才启动项目和物理学院公共测试中心的资助和大力支持。
论文链接：https://doi.org/10.1364/OL.492390
