2026-10-03T04:59:44Zhttps://repozytorium.amu.edu.pl/server/oai/requestoai:repozytorium.amu.edu.pl:10593/268362026-07-09T10:29:21Zcom_10593_4com_10593_51col_10593_765col_10593_357
AMUR - Repozytorium Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu
advisor
Lis, Stefan. Promotor
author
Zheng, Teng
2022-05-20T12:37:15Z
2022-05-20T12:37:15Z
2022
https://hdl.handle.net/10593/26836
Rozprawa doktorska poświęcona jest badaniom właściwości strukturalnych i fotoluminescencyjnych (PL) wybranych nieorganicznych matryc, tj. SrB4O7 i BaTiO3, domieszkowanych jonami Ln2+ lub Ln3+. Głównym celem pracy było opracowanie i scharakteryzowanie manometrów i termometrów optycznych. Do stabilizacji Ln2+ wybrano kilka matryc boranowych, tj. SrB4O7, SrB2O4 i Sr3(BO3)2. Zbadany został wpływ matrycy na właściwości strukturalne, morfologiczne i PL materiałów. Zaproponowano kilka strategii optycznego wykrywania ciśnienia: I) strategię wzmocnienia sygnału luminescencyjnego (~60 razy) pasma Sm2+: 5D0→7F0 poprzez proces transferu energii Eu2+→Sm2+ w domieszkowanym czujniku SrB4O7; II) Strategia wykorzystania wzmocnionej ciśnieniowo (wzmocnienie o 3 rzędy wielkości) emisji 4f-4f Eu2+ w SrB4O7 do optycznego wykrywania ciśnienia w zakresie wysokiego ciśnienia (~60 GPa). III) Emisja 5d-4f jonów Tm2+ w tej samej matrycy została zastosowana jako czujnik obu parametrów (p i T). Jednoczesne generowanie drugiej harmonicznej (SHG) i luminescencji upkonwersyjnej (UCL) zaobserwowane zostało w dobrze znanej matrycy BaTiO3 domieszkowanej Ln3+. W ten sposób opracowano nowatorską strategię – nieliniową, optyczną termometrię opartą na wrażliwych na symetrię procesach SHG i termoczułych procesach UCL w znanej matrycy BaTiO3 domieszkowanej jonami Ho3+ i Yb3+. Ponadto analiza PL i termometryczna w układzie BaTiO3 domieszkowanym Er3+ i Yb3+ pozwoliła na szczegółowe porównanie konwencjonalnej termometrii Boltzmanna (opartej na TCLs Er3+) z nieliniową termometrią optyczną.
The doctoral dissertation is devoted to the investigation of the structural and PL performances of selected inorganic host matrices, i.e., SrB4O7 and BaTiO3, doped with Ln2+ or Ln3+. The main goal of the work was to develop and characterize optical manometer and thermometer. Several borate matrices, i.e., SrB4O7, SrB2O4 and Sr3(BO3)2, were selected for stabilization of Ln2+. The influence of the matrix on the structural, morphological and PL properties has been systematically investigated and analysed. Subsequently, several strategies of optical pressure sensing were proposed: I) the strategy of luminescent signal enhancement (~ 60 times) of Sm2+: 5D0→ 7F0 peak through the Eu2+→Sm2+ ET process in the co-doped SrB4O7 pressure sensor; II) The strategy to use the pressure-enhanced (enhancement by 3 orders magnitude) 4f-4f emission of Eu2+ in SrB4O7 for the optical pressure detection towards the higher-pressure range (~60 GPa). III) For the first time, the 5d-4f emission of Tm2+ in the same matrix has been applied as a bifunctional platform. On the other hand, second harmonic generation (SHG) and up-conversion luminescence (UCL) were observed simultaneously in the well-established BaTiO3 matrix doped with Ln3+. Thus, novel strategy was developed – non-linear optical thermometry based on symmetry-sensitive SHG and thermal-sensitive UCL processes in the well-established BaTiO3 matrix doped with Ho3+-Yb3+. Moreover, the PL and thermometric analysis in the Er3+-Yb3+ co-doped BaTiO3 system allows for a detailed comparison of conventional Boltzmann thermometry (based on TCLs of Er3+) and non-linear optical thermometry.
en
info:eu-repo/semantics/openAccess
SrB4O7
BaTiO3
czujnik ciśnienia
nieliniowa optyczna termometria
lantanowce
lanthanides
pressure sensing
non-linear optical thermometry
Materiały SrB4O7 i BaTiO3 aktywowane lantanowcami (III lub II) do luminescencyjnej manometrii i nieliniowej, optycznej termometrii
doctoral thesis
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
URL
https://repozytorium.amu.edu.pl/bitstreams/37fb3ab1-7bbb-40a0-9676-d26a25a0a429/download
File
MD5
35ac7ffa47d667bd1c6482a1b7241847
47894432
application/pdf
6. doctoral dissertation _ Teng Zheng.pdf
URL
https://repozytorium.amu.edu.pl/bitstreams/a85e95a8-38f0-4156-8057-b5eed5cd02d8/download
File
MD5
e63b9d77359c86c6bce6e5045aa2278a
100925
text/plain
6. doctoral dissertation _ Teng Zheng.pdf.txt