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Fabrication and characterization of lead halide perovskite thick films for radiation detection

Research Project

Project/Area Number 19K05680
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 36020:Energy-related chemistry
Research InstitutionToin University of Yokohama

Principal Investigator

Ikegami Masashi  桐蔭横浜大学, 医用工学部, 教授 (30375414)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsペロブスカイト / 放射線 / X線 / X線 / 放射線検出 / 光電変換 / 環境放射線 / 太陽電池
Outline of Research at the Start

可視光から X 線・γ線領域までの広範囲の放射線を、シンチレータなどを通すことなく、直接量子変換して増幅電気信号として出力することが可能な新しいタイプの放射線検出素子を、有機無機ハイブリッドペロブスカイト材料を吸収層に用いて開発する。また、その素子が、外部電源の消費電力を下げても環境放射線を高感度に検出できる放射線モニタとして動作する性能を実証する。さらにこの素子を医療診断の分野に応用し、汎用の X 線診断イメージプレートを置き換える高感度 X 線検出ダイオードアレイの開発を目指す。

Outline of Final Research Achievements

In this research project, the development of low-cost high-sensitivity X-ray devices is carried out based on the high durability of lead halide perovskites against radiation. It has been shown that single crystals of lead halide perovskites can be used for radiation detection with high sensitivity. In this study, instead of the recrystallization method, the heat-pressing method from the powder were carried out to fabricate pseudo-single crystal, which is considered to be more efficient for the fabrication of the devices.
Although the desired performance as an X-ray device was not obtained, the establishment a basis for investigating the high durability of the material under electron irradiation have been proceeded.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

放射線診断機器の小型軽量化は、骨折、じん肺、尿路結石、心臓血管系疾患の早期診断と発見にも大きく貢献する。また、材料の欠陥診断やセキュリティ装置などの応用範囲も広い。その普及には、安価で製造可能であり、高分解能、高耐久性の放射線検出材料が必要となる。X線を検出に必要なハロゲン化鉛系ペロブスカイト厚さは数mmである。本研究では、このような素子の作製条件に関するデータを蓄積した。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Dopant‐Free Polymer HTM‐Based CsPbI2Br Solar Cells with Efficiency Over 17% in Sunlight and 34% in Indoor Light2021

    • Author(s)
      Guo Zhanglin、Jena Ajay Kumar、Takei Izuru、Ikegami Masashi、Ishii Ayumi、Numata Youhei、Shibayama Naoyuki、Miyasaka Tsutomu
    • Journal Title

      Advanced Functional Materials

      Volume: 31 Issue: 42 Pages: 2103614-2103614

    • DOI

      10.1002/adfm.202103614

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    • Author(s)
      Miyazawa Yu、Kim Gyu Min、Ishii Ayumi、Ikegami Masashi、Miyasaka Tsutomu、Suzuki Yudai、Yamamoto Tomoyuki、Ohshima Takeshi、Kanaya Shusaku、Toyota Hiroyuki、Hirose Kazuyuki
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 125 Issue: 24 Pages: 13131-13137

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.1c01590

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    • Author(s)
      成田 航、池上和志
    • Journal Title

      桐蔭論叢

      Volume: 43 Pages: 75-81

    • NAID

      120006941344

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      池上和志
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      成形加工 (プラスチック成形加工学会誌)

      Volume: 32 Pages: 202-205

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      Y. Sanehira, N. Shibayama, Y. Numata, M. Ikegami, and T. Miyasaka
    • Journal Title

      Mater. Interfaces

      Volume: 12 Issue: 13 Pages: 15175-15182

    • DOI

      10.1021/acsami.9b23485

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    • Journal Title

      J. Phys. Chem. Lett.

      Volume: 10 Issue: 22 Pages: 6990-6995

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.9b02665

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      B. Chaudhary, A. Kulkarni, A. K. Jena, M. Ikegami, and T. Miyasaka
    • Journal Title

      Energy Technology

      Volume: 8 Issue: 3 Pages: 1-2

    • DOI

      10.1002/ente.201900990

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      Ashish Kulkarni, Ajay Jena, Masashi Ikegami, Tsutomu Miyasaka
    • Journal Title

      Chemical Communication

      Volume: 55 Issue: 28 Pages: 4031-4034

    • DOI

      10.1039/c9cc00733d

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    • URL

      http://www.cc.toin.ac.jp/sc/miyasaka/

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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