弹性应力发光材料具有无损发光、可恢复性、实时性以及力-光转换传感等特点，其在应力发光传感器、应力分布可视化、自诊断系统等方面具有很大的潜在应用前景。CaZnOS：Mn²⁺在多种机械刺激（超声波振动，冲击，摩擦和压缩）作用下均可发出较强的红光，并且其弹性应力发光强度与外加应力大小之间呈准确的线性关系，同时具有可恢复性，更重要的是，这种弹性应力发光材料的基质具有极好的化学和热稳定性。因此，进一步增强CaZnOS：Mn²⁺的弹性应力发光强度对于实现弹性应力发光材料在户外和日光环境中的工程建筑结构损伤检测等实际应用上具有非常重要的价值。

　　考虑到弹性应力发光强度与材料中陷阱的性质有关，中国科学院城市环境研究所环境安全监测研究组（张洪武组）采取稀土离子(Nd³⁺)共掺杂的方法实现了对CaZnOS：Mn²⁺弹性应力发光强度的优化。研究结果表明，在CaZnOS：Mn²⁺（Mn²⁺固定含量为1%）中共掺杂Nd³⁺后极大地增强了其弹性应力发光强度，当Nd³⁺掺量为1.2％时，CaZnOS：Mn²⁺，Nd³⁺的弹性应力发光强度是CaZnOS：Mn²⁺的十倍，并且其弹性应力发光强度与施加压缩载荷的大小之间仍保持良好的线性关系，也具有紫外辐照可恢复性。光致发光、余辉发光和热释发光的结果显示共掺杂Nd³⁺后基质中产生了更多的陷阱缺陷，不仅增大了陷阱浓度，而且引进了新的陷阱能级，进而有效改善CaZnOS：Mn²⁺的弹性应力发光。进一步的探索表明，浅陷阱对余辉发光有很大贡献，而弹性应力发光主要与两种较深的陷阱有关。该研究也将为后续开发更高效的弹性应力发光材料提供理论上的依据。

    相关研究成果以“Largely enhanced elastico-mechanoluminescence of CaZnOS: Mn²⁺ by co-doping with Nd³⁺ ions”为题发表于Journal of Luminescence 2020，217，116777。该研究得到了福建省国际合作重点项目(2019I0032)的资助。

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(a)CaZnOS：Mn²⁺，Nd³⁺在不同Nd³⁺掺杂浓度情况下的弹性应力发光强度变化；(b)在压缩负荷为1000 N时所有样品弹性应力发光强度强度与对应x值的关系图；(c)CaZnOS：Mn²⁺，1.2%Nd³⁺在5次重复压力下的弹性应力发光强度变化情况；(d)在紫外线照射后弹性应力发光强度恢复行为。