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High-pressure synthesis of a novel nitride phosphor in the gigapascal range

Research Project

Project/Area Number 20K15022
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 26020:Inorganic materials and properties-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Sasaki Takuya  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (70815787)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords高圧合成 / 窒化物 / 蛍光体 / 高圧相 / 高圧力合成
Outline of Research at the Start

窒化物を母体材料とした窒化物系蛍光体は高輝度かつ温度消光の少ない優れた蛍光体として白色LEDなどに利用されている.この窒化物系蛍光体は通常,1気圧の窒素雰囲気もしくは加圧窒素雰囲気下での固相反応によって合成される.本研究では,これまでに窒化物系蛍光体を合成していた圧力よりも高い窒素分圧環境を数万気圧(数ギガパスカル)の圧力印加が可能な超高圧合成法によって発生させて窒化物の合成を行う.さらに,超高圧合成法の利点を活かし,大気圧下では合成されない特異な構造を持つ新奇窒化物の合成とそれを母体材料とした新規窒化物系蛍光体の創製を目指す.

Outline of Final Research Achievements

In this study, we focused on the high-pressure synthesis of nitride phosphors in the gigapascal (GPa) range and successfully synthesized a novel Eu2+-activated nitride glass phosphor with a composition of Ca5Si2N6 in the Ca3N2-Si3N4 system. The glass phase Ca5Si2N6:Eu2+ phosphor exhibited broad yellow photoluminescence by excitation of near-ultraviolet irradiation and had different photoluminescence properties from the crystal phase Ca5Si2N6:Eu2+ phosphor. In addition, the nitride glass phosphor was found for the first time in this study compared to the many reported oxide glass phosphors.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究を通して,窒化物系蛍光体を高圧合成するための合成指針を構築するに至り,今後の高圧下での物質合成に大いに寄与するといえる.また,報告例の僅少な窒化物アモルファス相の合成に成功し,Ca3N2-Si3N4系においては初めて報告例である.また,窒化物アモルファス相(ガラス)が酸化物ガラス蛍光体と同様に蛍光体の母体材料となりうることを見出し,蛍光体母体材料の候補領域として今後より一層発展すると期待される.

Report

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

    (2 results)

All 2022 2021

All Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Presentation] 超高圧下における新物質合成と放射光X線構造解析2022

    • Author(s)
      佐々木 拓也,丹羽 健,長谷川 正
    • Organizer
      第10回名古屋大学シンクロトロン光研究センターシンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] マルチアンビルプレスを用いた新規Eu賦活CaAl2O4蛍光体の高圧合成および発光特性2021

    • Author(s)
      立岩 一晃,佐々木 拓也,GAIDA Nico Alexander,丹羽 健,長谷川 正
    • Organizer
      第62回高圧討論会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2023-01-30  

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