2020 Fiscal Year Annual Research Report
グリーンプロセスによる新規エシナイト型チタンニオブ酸塩光機能性結晶の創製
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17H03098
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| Research Institution | Aichi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
平野 正典 愛知工業大学, 工学部, 教授 (60267888)
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2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 希土類 / エシナイト / 水熱合成 / 蛍光 / アップコンバージョン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、240℃の水熱条件下、水溶液中で、多様なRETiNbO6（REは希土類）組成の複合(金属)酸化物を結晶化させ、その構造、光機能性材料としての特性を明らかにした。(1) 固相反応によって得られるRETiNbO6の結晶相（安定相）がユークセナイト型である該化合物（例えばGdTiNbO6）が、240℃の水熱条件下では（準安定相と考えられる）エシナイト型の微粒子として結晶化することを見出した。(2) 固相反応によって得られるRETiNbO6の結晶相がエシナイト型であるEuTiNbO6の場合は、水熱条件下でもエシナイト型に結晶化し、1300℃の高温熱処理後も結晶相に変化が無いことを確認した。ユークセナイト相が安定であるRETiNbO6組成の化合物が、エシナイト型の準安定相として水熱結晶化する原因を調べるため、同じ結晶相を有する組成の異なる化合物について、比較検討した。CaNb2O6はGdTiNbO6と同様にユークセナイト相が安定相であるので、水熱条件下で合成した。同時に、水熱結晶化時にCa2+を種々の希土類イオンで置換固溶し、生成物の結晶相や物性を調査した。赤色(R)、緑色(G)、青色(B)に対応する蛍光体として、CaNb2O6のCa2+を20 mol%までEu3+で置換、Ca2+を30 mol%までTb3+で置換、希土類をドープしないCaNb2O6を水熱合成した。いずれも水熱条件下で安定相のユークセナイト型（コロンバイト）が直接結晶化した。CaNb2O6組成の場合では、エシナイト相が出現することは無かった。Ca2+をEr3+とYb3+（増感剤）で置換固溶したニオブ酸カルシウムは、980 nmの近赤外線励起に対して顕著なアップコンバージョン発光特性を有しており、5 mol%のEr3+と20 mol%のYb3+を共ドープした場合に最大のアップコンバージョン発光強度を示した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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