2020 Fiscal Year Annual Research Report
新規結晶構造・特異的配位多面体歪を有する白色・赤色蛍光体の無容器プロセッシング
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19K15284
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
福島 潤 東北大学, 工学研究科, 助教 (80634063)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 蛍光体 / 無容器プロセッシング / 準安定相 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、新奇白色・赤色新規蛍光体材料の創製を目的とし、無容器プロセッシングによる急冷効果を利用した準安定相の創出に挑戦した。具体的には、高温における材料探索と冷却速度のコントロールを可能にするレーザー照射＋ハロゲンランプヒーターハイブリッド装置の開発と、それによる準安定蛍光体の創出に取り組んだ。
１）レーザー照射＋ハロゲンランプヒーターハイブリッド装置の開発を行い、ハロゲンランプヒーターでの冷却速度コントロールを行うことができるガス浮遊型無容器プロセッシング装置を開発した。サーモカメラで溶融状態と温度を計測しながら材料創製を行うことに成功した。
２）La-W-O系新規準安定相の合成を行い、La2O3-WO3擬二次元相図における、WO3約80 mol%の共晶組成付近において白色蛍光を確認した。合成条件を明確にするため、組成を変化させて合成実験を行った。共晶組成よりWO3リッチの条件では既知の結晶構造しか得られず、そのサンプルは蛍光を示さなかった。一方、La2O3リッチ側では比較的安定にunknown相が生じ、白色蛍光を示した。これを800 ℃でアニールすると、unknown相は消失し既知の結晶構造を持つLa-W-O系酸化物となった。このことから、このunknown相が過冷却によって得られた準安定相であると推定した。また、上記組成検討実験から、unknown相は共晶組成より若干Laリッチであると推定されるが、単一相が得られず完全な組成決定には至らなかった。また、このunknown相を含む試料は既知の蛍光体であるCaWO4と比較して赤色成分の大きな白色蛍光を示す。ブロードな発光であることから、W6+の電荷移動遷移型発光であると考える。
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