Люминесцентная термометрия и ап-конверсия в кристаллах LiNbO3:Er (ФизикА.СПб)

Аннотация

Представлены результаты исследования температурной зависимости «зеленой» ап-конверсионной фотолюминесценции (ФЛ) в конгруэнтном кристалле LiNbO₃:Er³⁺ в диапазоне от 77 до 413 К. Возбуждение ФЛ осуществлялось лазерным диодом, работающем на длине волны 808 нм. Показано, что температурно-зависимое отношение интенсивности зеленой ФЛ термически связанных излучающих состояний иона эрбия (²H_11/2 и ⁴S_3/2) можно использовать в качестве термометрического датчика. При этом LiNbO₃:Er³⁺ демонстрирует (среди всех известных материалов, активированных редкоземельными ионами), близкую к рекордной, абсолютную чувствительность к температуре (0.0044-0.0055 К^–1) в актуальном для физиологических измерений диапазоне 20-50^оС, что свидетельствует о перспективности применения материалов на основе LiNbO₃:Er³⁺ для оптических (бесконтактных) измерений температуры в биологических объектах.