导　　师： 彭明营

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 力致发光材料是一种能将力转换成光的能量转换材料,在受到机械刺激（如压力,冲击,摩擦）作用时,该材料会以光的形式对外释放能量。但是,目前力致发光材料种类有限,并且发光仅位于可见光波段,严重限制了其在其他领域的应用。若能将力致发光波段拓展到近红外区,便可借助近红外光的高穿透性,用于生物体内应力探测。因此,本工作从探索新型力致发光基质入手,开发了一系列可见、近红外力致发光材料,并优化其力致发光性能,主要的研究成果如下:1发现了一系列可见光力致发光材料。（1）发现了余辉材料MGa2O4:Cr3+（M=Zn、Mg）具有力致发光。MgGa2O4:Cr3+和ZnGa2O4:Cr3+的力致发光峰都位于710 nm附近。选取ZnGa2O4:Cr3+作为研究对象,探索了增强样品的力致发光的途径,发现了控制Ge的取代量可以使样品余辉和力致发光性能同时得到改善。热释光测试表明Ge的替代增加了样品中深缺陷浓度,从而优化了余辉和力致发光性能。（2）发现Mn2+掺杂的BaZnOS在压力和摩擦力下具有明显的弹性力致发光现象。样品BaZnOS:0.5%Mn2+在摩擦、压力以及295 nm激发下的发光谱峰位分别位于586 nm、610 nm和634 nm。同时,BaZnOS:0.5%Mn2+力致发光强度与负载具有良好的线性关系。因此,我们认为BaZnOS:0.5%Mn2+作为一种应力传感材料不仅能记录应力的分布及大小,还能分辨应力类型。（3）探究了其他稀土离子包括Pr3+、Sm3+、Eu3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+在基质CaZnOS中的力致发光特性,发现这一系列样品都具有高亮的力致发光。得益于稀土离子丰富的能级结构,稀土离子和CaZnOS的组合可以实现蓝光、绿光、黄光、红光波段的力致发光输出。2发现了一系列近红外力致发光材料CaZnOS:RE3+（RE=Nd,Yb,Tm）。（1）Ca ZnOS:Nd3+的力致发光峰位于910、1094、1390 nm,这是首例同时覆盖生物组织第一,第二透过窗口的力致发光材料�

关 键 词： 力致发光 陷阱 压电发光 应力传感 近红外应力发光 生物力学成像

领　　域： []