日本大阪的追手门学院大学理工学部野中俊宏讲师团队在荧光材料领域取得突破性进展，成功制备出一种能发射绿色光的全新荧光体。该成果旨在推动荧光温度计的实用化，未来有望实现对生物体深层组织及机械内部等难以触及区域的精准温度测量。相关研究论文已于2025年8月8日发表于国际学术期刊《Sensors and Materials》，并荣登该期封面。
当前，非接触式红外体温计虽已普及，但其测量结果极易受物体表面材质与颜色影响，无法准确探测生物体内部或发动机核心等深层温度。若能将测温技术延伸至体内或设备内部，将对医疗诊断与精密工业管理产生革命性影响。野中团队利用“上转换型荧光体”技术，通过将Yb³⁺（镱）与Tb³⁺（铽）掺杂进LaF₃（氟化镧）和LaOF（氧化氟化镧）的复合基质中，成功实现了在红外光激发下发出青绿光的效果。实验证实，这种发光现象源于材料对红外光子的两次吸收与能量累积。
在材料科学背景方面，日本在稀土荧光材料的基础研究上处于全球领先地位。上转换技术（UC）能将低能量的近红外光转化为高能量的可见光，具有生物相容性好、无光毒性等优势，是生物成像与传感领域的热门方向。传统上，为了减少非辐射能量损失，研究者多选用低声子能量的氟化物作为基质。本研究创新性地采用了LaF₃–LaOF复合基质，研究发现这种部分氧化的复合结构比纯LaF₃更能增强光致发光强度。尽管Yb–Tb组合通常存在发光效率较低的协同过程缺陷，但Tb³⁺独特的光谱特性使其在特定波长（尤其是绿色波段）的发光控制上具有不可替代的优势。
通过固相反应法合成的LaF₃–LaOF:Yb³⁺/Tb³⁺样品，经X射线衍射与电子显微镜分析，确认其由LaOF:Yb³⁺/Tb³⁺和LaF₃:Tb³⁺两相组成。光致发光光谱显示，在541纳米处出现了显著的绿色发光峰。进一步的功率依赖分析表明，该发光机制符合典型的双光子过程，即两个低能光子协同作用激发出一个高能光子。这一发现不仅揭示了该复合材料的发光机理，也为其作为高灵敏度温度传感器的应用提供了理论支撑。
展望未来，研究团队计划引入助熔剂以优化电子能量传输效率，从而进一步挖掘⁵D₃能级的发光潜力，提升传感器的灵敏度与可靠性。对于中国光电与医疗传感器行业而言，这一成果提示我们，在稀土掺杂基质的微观结构调控上仍有巨大挖掘空间，特别是在开发用于微创医疗或高端制造内部监测的无源温度传感技术方面，中日双方在材料基础层面的合作与竞争都将迎来新的机遇。