陷阱辅助的应力发光是一种典型的可再生应力发光,可以重复的定量发光来响应不同的机械刺激,在应力分布可视化成像、机械驱动的照明和显示以及安全防伪等领域具有巨大的应用前景。然而,可再生应力发光材料的实际应用主要受到两方面的制约。一方面,可再生应力发光材料的种类有限,高性能材料更加匮乏。另一方面,可再生应力发光材料稀少,使得其应力发光规律得到总结,因而开发速度缓慢。因此,我们迫切地需要探索新型可再生应力发光材料的开发策略,在新型材料的基础上,凝练出普适性的物理机制,进而推动材料的快速发展和实用化进程。在本文中,我们提出了一种基质离子替换策略设计了四个进化基质,并引入Mn²⁺激活剂,开发出四种不同基质的新型可再生应力发光材料,Na₂ZnSiO₄→Na₂ZnGeO₄→Na₂MgGeO₄→Li₂ZnGeO₄。其中Na₂ZnSiO₄、Na₂ZnGeO₄和Na₂MgGeO₄属于非中心对称空间群P1n1,Li₂ZnGeO₄属于中心对称空间群P2₁/n。由此证实了非中心对称本征压电材料和中心对称非本征型压电材料都支持应力发光生成,扩展了新型可再生材料的候选基质范围。此外,我们对余辉和应力发光的竞争和依赖关系进行了研究,揭示了应力发光陷阱相对于余辉陷阱分布的更深。之后,对这四种材料的光致发光、余辉以及应力发光光谱进行了对比研究,发现了四种材料的Mn²⁺发射光谱随基质晶场演变的红移现象,该结果可用于指导应力发光材料发光颜色的精细调控。最后,根据这四种材料的光致发光、余辉以及应力发光掺杂的激活剂的临界浓度比较,揭示了陷阱辅助的应力发光的猝灭过程,对新材料的激活剂浓度的优化具有指导意义。总之,这些研究结果极大地拓展了应力发光材料的设计视野,加深了我们对陷阱辅助应力发光机制的理解,有望加速新型可再生应力发光材料的开发,促进其在更多领域的应用。