2023 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of high-performance scintillator and semi-conductor crystals by fusion of fields
| Project/Area Number |
21KK0082
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
横田 有為 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (60517671)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
豊田 智史 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 准教授 (20529656)
吉野 将生 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 助教 (30789938)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-10-07 – 2024-03-31
|
| Keywords | シンチレータ / ハロゲン化物 / ナノ構造化 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度確立したW坩堝と脱酸素断熱材を用いた高融点結晶育成技術を用いて、2200℃を超える融点を持つ酸化物単結晶材料の育成を行った。高融点結晶育成技術を用いることで、2200℃を超える融点を持つことでIr坩堝を使用した融液成長が不可能であったLu2Zr2O7、Lu2Hf2O7、La3TaO7の単結晶育成に初めて成功した。Lu3TaO7は既存材料を凌駕する9.7 g/cm3の超高密度を達成した。この他にもセスキオキサイド系や希土類ペロブスカイト系などの高融点材料の結晶育成にも成功しており、高融点材料の結晶育成に新たな製法を確立することができた。
さらに、Lu2Zr2O7、Lu2Hf2O7、La3TaO7を母材として、その希土類サイトにCe, Eu, Er等の発光中心を添加したEu:Lu2Zr2O7、Er:Lu2Hf2O7、Ce:La3TaO7等の試料に関しても同様に単結晶育成を行うことができ、各発光中心元素に起因した発光をフォトルミネッセンス測定やX線ラジオルミネッセンス測定において確認することができた。構築した評価システムを用いた物性評価の結果から、各新規シンチレータ結晶における発光メカニズムを明らかにした。一方、シンチレータピクセル毎のシンチレータ特性評価が可能な評価システムおよびX線イメージングシステムの構築を行い、イメージングシステム単体での性能として、1μmを切る解像度を有することを実証することに成功した。開発したイメージングシステムを用いて、各種ナノ構造化シンチレータ結晶において、ラインを分離して撮像することに成功した。
|
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Crystal growth of Eu-doped (Y, Lu)ScO3 by micro-pulling-down method using W crucible2023
Author(s)
Yuka Abe, Takahiko Horiai, Yuui Yokota, Masao Yoshino, Rikito Murakami, Takashi Hanada, Akihiro Yamaji, Hiroki Sato, Yuji Ohashi, Shunsuke Kurosawa, Kei Kamada, Akira Yoshikawa
Organizer
Development of Materials Science in Research and Education
Int'l Joint Research
-
-
