Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
本研究課題では、透明セラミックス体の合成手法として高速化学気相析出法を提案し、析出過程にて導入される欠陥構造を高効率発光源とする透明蛍光体を創製することを目的とする。酸化マグネシウム (MgO) をモデル材料として、透明セラミックス蛍光体の合成プロセスを確立し、岩塩型構造における酸素欠損およびナノ構造形成と発光機構や量子効率との関係を調べる中で、「岩塩型結晶における機能コア」を明らかにする。
本研究課題は、透明セラミックス体の合成手法として高速化学気相析出法を提案し、析出過程にて導入される欠陥構造を高効率発光源とする透明蛍光体を創製することを目的として実施した。酸化マグネシウム (MgO) をモデル材料として、透明セラミックス蛍光体の合成プロセスを確立し、岩塩型構造における酸素欠損およびナノ構造形成と発光機構や量子効率との関係を調べる中で、「岩塩型結晶における機能コア」を明らかにすることを目指した。MgOは、大きいバンドギャップ (7.8 eV)、多種の陽イオン、陰イオン空孔由来の捕獲中心や発光中心をもち、優れた光学的特性を有する光学材料である。出発原料には、Mgの有機金属化合物を用い、原料炉内で所定の温度で気化させ前駆体ガスとした。基板には、溶融石英ガラスや各種酸化物の単結晶基板を用い、加熱ステージ上でレーザー照射により加熱した。合成した試料は、X 線回折により相同定を行い、組織観察は走査型電子顕微鏡により観察した。蛍光特性は、蛍光スペクトル評価装置により測定した。前年度は、原料濃度、成膜温度、成膜炉内圧力を変化させながらMgO厚膜を合成し、微細組織と蛍光特性の関係のマッピングを作成しながら明らかにし、高成膜温度・高炉内圧力で合成したMgO膜に顕著な自己配向成長と羽毛状組織形成が認められる条件を明らかにした。羽毛状組織を有する(111)MgOエピタキシャル膜は、励起波長 220 nm、発光波長300-450 nmにおいて、F+中心由来のフォトルミネッセンスを示した。2021年度は、NiおよびMnを添加したMgO膜やMgO-HfO2系、MgO-WO3系およびMgO-Lu2O3系膜を合成し、その蛍光特性や熱ルミネッセンス特性を調べた。
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2022 2021 2020 Other
All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results, Open Access: 7 results) Presentation (41 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results, Invited: 4 results) Remarks (1 results)
Sensors and Materials
Volume: 34 Issue: 2 Pages: 669
10.18494/SAM3698
Journal of the Ceramic Society of Japan
Volume: 129 Issue: 11 Pages: 646-653
10.2109/jcersj2.21135
130008110397
Volume: 129 Issue: 1 Pages: 17-21
10.2109/jcersj2.20157
130007965511
Volume: 129 Issue: 1 Pages: 1-6
10.2109/jcersj2.20156
130007965510
Volume: -
Materials Letters
Volume: 274 Pages: 128046-128046
10.1016/j.matlet.2020.128046
Volume: 276 Pages: 128228-128228
10.1016/j.matlet.2020.128228
https://itonium.net/ynu/
