2018 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation of photoluminescence properties of lanthanide-ion-doped perovskite-type oxide phosphors with regard to doping sites
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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 |
ペロブスカイト型構造をとる酸化物母体ABO3に希土類イオンを添加した際、希土類イオンがAまたはBサイトのいずれかを置換することによって、その蛍光および励起スペクトルの形状に変化を与えると考えられるが、その詳細な報告はなされていない。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、希土類イオンはAサイトを置換することが多く、Bサイトを置換した試料についての報告がほとんどないことが主な原因であると思われる。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が存在することが、その蛍光スペクトルより明らかになりつつある。前年度までは、ペロブスカイト構造ではなくダブルペロブスカイト構造AA'BB'06を用いることで、AまたはBサイトを明確に区別し、作製したサンプルでその蛍光評価を行った。また、LaScO3の単純なペロブスカイト構造酸化物でAまたはBサイトを区別する発光を得た。しかし、母体がLaScO3の場合では希土類イオンを意図的にAまたはBサイトに添加することができないため、今年度は母体にLaLuO3を用い、意図的にサイト選択添加することを試み、それが可能であることを確認した。実際にGd3+のやTb3+だけでなくEu3+の占有サイトをAまたはBサイトに区別できたサンプルを合成した。それらのサンプルに対して、Ｘ線回折測定や放射光施設におけるXANES測定を行い、希土類イオンがAまたはBサイトを区別して占有していることを実験から明らかにした。希土類イオンの占有サイトが明確にわかったペロブスカイト構造酸化物を用いて、それらのサンプルの蛍光特性を評価し、占有サイトの結晶場の強さやサイト対称性の影響を受けた異なる形状を持つ蛍光スペクトルおよび励起スペクトルを得ることが可能になった。
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