2021 Fiscal Year Annual Research Report
Unique optical properties by electronic structure modulation of solids under high pressure
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19H02798
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
田部 勢津久 京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (20222119)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 裕美子 (片山裕美子) 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (60748680)
上田 純平 京都大学, 人間・環境学研究科, 助教 (90633181)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 電子構造 / 高圧 / 蛍光体 / 圧力センサー / 長残光 / 電子トラップ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，圧力印可によるCe3+添加ガーネットの長残光特性の発現と特性変化を見出した．同材料は4f-5d遷移による青色LEDの発光波長に合う強い吸収と可視発光を示す．本研究では，共添加剤としてYb3+またはCr3+をトラップ中心としたY3AlGa4O12:Ce3+-M3+(M=Yb, Cr)蛍光体を作製，加圧による残光特性の変化を調査し，トラップ準位の電子構造の変化を推測した．Y3AlGa4O12:Ce3+-Yb3+蛍光体の残光減衰曲線の傾きは加圧に伴い減少したことから、トラップ電子解放速度は減少し、トラップ深さは増加したと推測された。
Yb2+:4f14とは異なる電子配置を有するCr2+:3d4がトラップ中心として働くY3AlGa4O12: Ce3+-Cr3+蛍光体の発光特性の圧力依存性を調査した。残光減衰曲線の傾きは加圧に伴い増加した．トラップ解放速度は増加したことからトラップ深さは減少したと考えた。
加圧による電子構造の変化の直接的な証拠を得るため、Y3AlGa4O12:Ce3+-M3+(M=Yb, Cr)蛍光体における圧力下での残光特性の温度依存性を調査した。残光減衰曲線の傾きはトラップ電子解放速度にのみ依存するという仮定のもと、傾きの温度依存性を用いて、トラップ電子解放における活性化エネルギーの圧力依存性を算出した。加圧に伴い活性化エネルギーは、Yb3+を添加した試料では増加し、Cr3+を添加した試料では減少した。この結果は、残光減衰曲線の傾きの圧力変化から推測したトラップ深さの変化と一致しており、電子構造の変化の直接的な証拠が得られた．
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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