《用於亞微米尺度溫度感測的固體發光材料》是依託中國科學技術大學，由尹民擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：用於亞微米尺度溫度感測的固體發光材料
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：尹民
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
溫度是基本的熱力學物理量，其測量在科學研究和技術套用領域有極其重要的地位。在感測器領域，溫度感測占據了接近80%的比例。傳統的基於液體和金屬膨脹等熱接觸式（侵入方式）溫度探測通常只能滿足10微米及以上尺度的探測要求，且探測速度和精度也因需達到熱平衡和熱量在探測對象和探測器之間的分配而受到很大的限制，難以進一步提升。微米、亞微米尺度的溫度控制與溫度測量日益成為可持續能源、信息技術和生物醫學領域的科學研究與技術套用的需要。本項目旨在從固體發光的原理出發，多種途徑尋找具有更劇烈的溫度依賴發光特性的材料；對一些性能優異的材料根據亞微米測溫的要求進行發光性質檢測；實現一些優選的發光材料的納米粒子合成、改性及測溫實驗，進而嘗試進行生物活體細胞的溫度實時探測。也針對微納米尺度的系統的溫度概念、溫度的光探測方案對被測系統的反作用等基本物理問題進行研究，實現對亞微米及納米尺度系統的更可靠的熱力學表征。
結題摘要
從固體發光學的原理出發，採用多種途徑探索了可用於（亞）微米尺度的、具有快速實時回響、高空間解析度和溫度解析度的基於非熱接觸方式的溫度探測的溫度感測固體發光材料，並分析了溫度探測過程對被探測對象的影響，從而提高基於發光特性進行溫度探測的可靠性。取得的主要結果有以下幾點：（1）成功製備了高度一致的、單分散的、可用於溫度感測的β-NaYF4: Sm3+ 納米粒子。（2）尋找到了高靈敏的溫度感測材料SrB4O7: Sm2+，LiAl5O8:Cr3+，YPO4:Tb3+,Ho3+。（3）探索了新型的溫度探測方法：利用基態能級熱耦合性質進行溫度探測和利用螢光衰減壽命的上升沿來進行溫度探測。（4）實現了高空間解析度的實時溫度成像。（5）研究了固體發光材料用於溫度感測需要注意的加熱效應問題。 研究成果主要以論文的形式發表。已正式發表SCI（EI）論文54 篇，其中很多是一區和二區的高水平論文。應邀為紀念徐光憲院士的專輯寫了一篇題為“基於發光材料的溫度探測新機制探索”綜述文章，發表於《中國稀土學報》 2016年06期。項目負責人尹民教授應邀在第八屆全國稀土發光材料學術研討會暨國際會議（2014年11月11日至14日，昆明）作了題為“用於溫度感測的固體發光材料”的邀請報告，在第六屆全國摻雜納米材料發光性質學術會議（2016年7月25日-27日，蘭州），作了題為 “基於發光材料的溫度探測新機制探索” 的邀請報告。
