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本发明公开一种多片段上转换发光颜色可调异质结稀土微米棒、其制备方法及应用，属于稀土发光材料与应用技术领域，所选异质结稀土微米棒的基质材料NaLnF4，Ln为三价稀土离子，敏化离子为Yb，发射离子为Ho离子、Tm离子中的一种或两种的组合，敏化离子摩尔浓度为2~99.99%，其中发射离子Ho和Tm的摩尔掺杂浓度均为0.001~50%。所述发明得到的异质结稀土微米棒，其某些片段的上转换发光颜色表现出随激发光脉宽变化而变化，而另外一部分片段的上转换发光颜色基本不变。因此，利用该异质结微米棒独特的上转换发光特点，可以提高上转换发光材料的防伪能力，实现更高等级的防伪应用。