2016 Fiscal Year Research-status Report
置換サイトを区別した希土類イオン添加ペロブスカイト酸化物蛍光体の開発と蛍光評価
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16K06724
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
植田 和茂 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70302982)
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| Project Period (FY) |
2016-10-21 – 2019-03-31
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| Keywords | ペロブスカイト / 希土類イオン / 発光 / 占有サイト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ペロブスカイト型酸化物蛍光体ABO3において、発光中心として添加した希土類イオンが、AまたはB サイトのいずれを置換するかによって、その蛍光および励起スペクトルに変化を与える。一般的には、希土類イオンの大きさはA サイトイオンに近いため、A サイトを置換することが多い。しかし最近の研究で、A サイトだけではなくB サイトにも置換する希土類イオンと母体の組み合わせの存在することが、その蛍光スペクトルより明らかになりつつある。つまり、A サイトとB サイトからの発光を分離して、その蛍光特性を正確に評価できるようになる。そこで、一般的なペロブスカイト構造酸化物ABO3ではなく、ダブルペロブスカイト構造酸化物AA’BB’O6 を中心に調査を始めた。ダブルペロブスカイト構造では、B とB’でイオン半径が異なるので、一般的なペロブスカイト構造の場合に比べ、B とB’がとるイオン半径の範囲が広がり、物質の選択幅が広がる。今年度は、XAFSの結果より希土類イオンのTb3+がAサイトを確実に置換しているとわかったCa2LaTaO6とAサイトではなくB サイトを確実に置換しているとわかったBa2LaTaO6についてその蛍光特性を明らかにし、Aサイトからの発光とB サイトの発光を明確に区別できることを見出した。Aサイトを占有する場合では、結晶場分裂が小さい発光で青色および緑色の系列の２つの発光を観察できたが、Bサイトを占有する場合では、結晶場分裂が比較的大きな発光で緑色の系列のみの発光を観察できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Aサイトからの発光とB サイトの発光を明瞭に区別できる母体として、研究計画でダブルペロブスカイト構造を候補としてあげており、その典型的な対象物質として、Tb3+添加Ba2LaTaO6を作製できた。試験的な調査として申請したXAFS測定が認められ、Ba2LaTaO6中のTb3+がB サイトを置換していることが、測定から直接的に明らかになった。さらに、そのサンプルを用いて蛍光を評価すると、B サイトを占有するTb3+からの発光が得られ、B サイトを占有するTb3+からの発光と異なることが実証された。これらの結果をまとめて、学会発表を行うことができたため、おおむね順調に研究が進んでいるものと判断された。
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| Strategy for Future Research Activity |
試験的に進めたXAFS測定から、希土類イオンTb3+の占有サイトがダブルペロブスカイト型Ba2LaTaO6中では明らかになったが、よりイオン半径の大きなPr3+の占有サイトを明らかにすることができなかった。希土類イオンの種類やサイズと占有サイトの関係、およびそれに伴う蛍光特性の変化をより詳細に調査していく予定である。まずは、より詳細な測定を行えるように、K端のXAFS測定の申請を行い、採択された場合には予定通りに研究を進める。採択されなかった場合には、占有サイトと蛍光特性の関係が明らかになったTb3+を発光中心として、幾つかの母体で蛍光を評価し、イオンサイズと占有サイトの関係について調査する予定である。
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| Causes of Carryover |
学会出張費の支出後の残金をプリンターの購入に予定していたが、残金が少なく予定していたプリンターの購入ができず、次年度の予算と合わせて購入することにしたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
予定通り、次年度の予算と合わせてプリンターの購入を進める計画である。
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