Международная конференция ФизикА.СПб/2023 23-27 октября 2023 г., Санкт-Петербург
Спектроскопия конденсированного состояния

Люминесцентная термометрия и ап-конверсия в кристаллах LiNbO$_3$ : Er

А. П. Скворцов^a, М. М. Воронов^a, А. Б. Певцов^a, А. Н. Старухин^a, А. Н. Резницкий^a, K. Polgar<sup>b

a</sup> Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, 194021 Санкт-Петербург, Россия
^b Wigner Research Centre for Physics of HAS, 1525 Budapest, Hungary

Аннотация: Представлены результаты исследования температурной зависимости “зеленой” ап-конверсионной фотолюминесценции (ФЛ) в конгруэнтном кристалле LiNbO$_3$: Er$^{3+}$ в диапазоне от 77 до 413 K. Возбуждение ФЛ осуществлялось лазерным диодом, работающим на длине волны 808 nm. Показано, что температурно-зависимое отношение интенсивности зеленой ФЛ термически связанных излучающих состояний иона эрбия ($^2$H$_{11/2}$ и $^4$S$_{3/2}$) можно использовать в качестве термометрического датчика. При этом LiNbO$_3$: Er$^{3+}$ демонстрирует (среди всех известных материалов, активированных редкоземельными ионами) близкую к рекордной абсолютную чувствительность к температуре (0.0044–0.0055 K$^{-1}$) в актуальном для физиологических измерений диапазоне 20–50$^\circ$С, что свидетельствует о перспективности применения материалов на основе LiNbO$_3$: Er$^{3+}$ для оптических (бесконтактных) измерений температуры в биологических объектах.

Ключевые слова: фотолюминесценция, эрбий, ап-конверсия, термометрия.

Поступила в редакцию: 18.05.2023
Исправленный вариант: 18.07.2023
Принята в печать: 30.10.2023

DOI: 10.61011/OS.2023.11.57003.5190-23

Реферативные базы данных:

•