来源：X-MOL
我们研究了三价镧系元素掺杂金属氧化物中氧猝灭的物理机制，并建立了相应的理论模型。首先，我们合成了镧系元素掺杂的YSZ发光材料（Ln = Eu、Dy、Sm 和 Er）。在室温至1273 K的温度范围和氧浓度从0%到21%的条件下，我们测量了这些材料的拉曼光谱、激发光谱和发光衰减曲线。结果表明，氧猝灭独立于热猝灭，并且发光寿命对氧浓度的依赖性与温度、掺杂离子种类和基质氧空位密切相关。我们提出了一种空穴介导的镧系离子氧猝灭物理机制。该机制将热猝灭和氧猝灭过程解耦，并建立了一个能够同时解释这两种猝灭效应的发光寿命理论模型。对实验发光寿命数据的分析表明，氧猝灭速率与氧浓度的四分之一次方成正比，并符合阿伦尼乌斯温度依赖性，从而证实了所提出的氧猝灭机制和模型。镧系元素发光的氧猝灭源于本征弛豫（辐射弛豫和热猝灭）与氧猝灭过程之间的竞争机制。本征弛豫速率决定了氧猝灭的起始温度，而发光寿命对氧的敏感性取决于氧猝灭速率与本征弛豫速率的比值——比值越高，氧敏感性越大。本研究为高温环境下温度和氧浓度的非接触式测量提供了理论基础。