O Instytucie

Tytuł: Modulating Thermometric Performance via Dopant Concentration and Morphology in a Luminescence Thermometer Exhibiting Dual Structural Phase Transitions

Autorzy: M. Kubicka, M. Szymczak, M. Ptak, D. Szymanski, V. Kinzhybalo, M. Drozd, L. Marciniak

Czasopismo: Chemistry of Materials

DOI: 10.1021/acs.chemmater.5c00881   

Rozszerzenie zakresu termicznego pracy termometrów luminescencyjnych wykorzystujących indukowane termicznie przemiany fazowe w materiałach domieszkowanych lantanowcami wymaga zbadania nowych matryc macierzystych o zróżnicowanych właściwościach termicznych.
Zgodnie z tym celem, grupa prof. Marciniaka w swojej najnowszej pracy zbadała właściwości spektroskopowe Li3Sc2(PO4)3:Eu3+ w szerokim zakresie temperatur. Wyniki przeprowadzonych badań wskazują, że badany materiał ulega dwóm odwracalnym przemianom fazowym: przemianie fazowej γLT → α/β w temperaturze około 160 K, a następnie przemianie β → γHT w temperaturze około 550 K. Przemiany te indukują znaczące zmiany w widmach emisji i kinetyce zaniku luminescencji jonów Eu3+. Dzięki zastosowaniu odpowiedniego parametru termometrycznego LIR uzyskano czułość względną wynoszącą 7,8% K-1 w temperaturze 160 K dla 0,1% Eu3+ i 0,65% K-1 w temperaturze 550 K dla 0,5% Eu3+. Ponadto badanie wykazało, że temperaturę przemiany fazowej w Li3Sc2(PO4)3:Eu3+ można modulować poprzez zmiany stężenia jonów domieszkowych i warunków wygrzewania luminoforu, co z kolei wpływa na morfologię materiału. Strategie te umożliwiają precyzyjne dostrojenie parametrów termometrycznych termometrów luminescencyjnych opartych na przemianie fazowej.
Przedstawione prace były finansowane w ramach projektu NCN OPUS UMO-2022/45/B/ST5/01629.