Ułatwienia dostępu

Skip to main content

O Instytucie

Luminescent Platform for Thermal Sensing and Imaging Based on Structural Phase-Transition

07 lipiec 2025

Tytuł: Luminescent Platform for Thermal Sensing and Imaging Based on Structural Phase-Transition

Autorzy: Anam JavaidMaja SzymczakMalgorzata KubickaVasyl KinzhybaloMarek DrozdDamian Szymanski, Łukasz Marciniak

Czasopismo: Advanced Science

DOI: 10.1002/advs.202508920   

Wyjątkowa wrażliwość właściwości spektroskopowych jonów Eu3+ na zmiany strukturalne matrycy była szeroko badana przez lata. Niemniej jednak wykorzystanie tej właściwości w materiałach przechodzących termicznie indukowane strukturalne przemiany fazowe do termometrii luminescencyjnej jest stosunkowo nowym osiągnięciem. Ze względu na z natury wąski zakres temperatur roboczych takich termometrów, identyfikacja i eksploracja nowych matryc jest niezbędna.

Podejmując to wyzwanie, grupa badawcza kierowana przez prof. Marciniaka zbadałą zależne od temperatury zachowanie spektroskopowe Na3Sc2(PO4)3:Eu3+ dla różnych stężeń jonów domieszek. Ich praca wykazała, że Na3Sc2(PO4)3:Eu3+ ulega strukturalnej transformacji z niskotemperaturowej fazy jednoskośnej do wysokotemperaturowej fazy trygonalnej, wywołując wyraźne modyfikacje zarówno w profilu widma emisji jonów Eu3+, jak i dynamice depopulacji stanu wzbudzonego 5D0.

W rezultacie materiał ten okazuje się odpowiedni zarówno do ratiometrycznej termometrii luminescencyjnej, jak i na kinetyce luminescencji, osiągając maksymalną względną czułość odpowiednio 3,4% K-1 i 1,0% K-1. Ponadto wykazano, że termiczny zakres pracy takiego termometru można skutecznie dostroić poprzez regulację stężenia Eu3+ w celu zwiększenia wydajności termometrycznej.

Co najważniejsze, praca ta przedstawia pierwszą demonstrację termografii ratiometrycznej przy użyciu luminoforu domieszkowanego wyłącznie Eu3+, z wykorzystaniem aparatu cyfrowego bez konieczności stosowania dodatkowych filtrów optycznych, podkreślając znaczenie Na3Sc2(PO4)3:Eu3+ jako wysoce obiecującego kandydata do zdalnego odczytu temperatury.

Przedstawione prace były finansowane w ramach projektu NCN Opus UMO-2022/45/B/ST5/01629


unia flaga