Experimental study on the luminescent mechanism of Cesium Hafnium Chloride

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K20550
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0502:Inorganic/coordination chemistry, analytical chemistry, inorganic materials chemistry, energy-related chemistry, and related fields
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: Shohei Kodama 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (30910096)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• Keywords: シンチレータ / 自己発光 / 塩化物

Outline of Final Research Achievements

In this study, Cs2IrCl6 was synthesied as the composite with CsCl. Cs2IrCl6 has the same crystal structure with Cs2HfCl6, which has recently been developed as a high-performance scintillator. The luminescence mechanism of Cs2HfCl6 was still unclear. We focued on a possibility that the charge transistion transfer (CT) luinescence occurs between Hf cation and Cl anion. Ir cation interruptes the CT luminescence, and Cs2IrCl6 showed no luminescence. Thus, we temporally assumed that the luminescence mechanism of Cs2HfCl6 should be CT luminescence.

Free Research Field

材料科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

シンチレータは放射線検出器のセンサー部分として広く利用されており、シンチレータの性能が向上するほど高精度な放射線検出が可能であるため、新材料開発・元素置換による性能向上の取り組みが盛んに行われている。性能向上のためには発光メカニズムを踏まえた方策が効果的である。Cs2HfCl6の発光メカニズムは未解明のままであったが、本研究では電荷移動遷移発光の可能性を提案する結果が得られた。本研究結果は、未解明な物理現象を解き明かす学術的意義、高性能な放射線検出器の開発に繋がる社会的意義ともに重要な成果である。