2022 Fiscal Year Annual Research Report
環状ネットワーク侵入型発光中心と原子空孔のマルチプローブ分光
Publicly Offered Research
| Project Area | Progressive condensed matter physics inspired by hyper-ordered structures |
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| Project/Area Number |
21H05546
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
北浦 守 山形大学, 理学部, 教授 (60300571)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| Keywords | 環状ネットワーク化合物 / 原子空孔 / 陽電子消滅 / 蛍光X線ホログラフィー / ベータサイアロン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、狭線幅を有する高輝度緑色蛍光体であるβサイアロン蛍光体の環状ネットワークにユーロピウムイオンが導入されて形成される発光中心の“超秩序構造”とその形成過程を調べた。
ユーロピウム添加の母体βサイアロンへの影響を一般的に行われる粉末XRDだけでなくEu-L3端XAFS、27AlMAS-NMR、XバンドESRでもおこなった。不純物を含まないβサイアロンにはAl源の原料の一部が反応せずに残っており、そのために窒素空孔が導入されることが判明した。この窒素空孔はユーロピウム添加量を増やすとともに減少し、未反応であった原料の一部が消失することを確認した。これらのことから、ユーロピウム添加は母体の固相反応を促進して窒素空孔の導入を抑制するフラックスとして作用することを明らかにした。
ユーロピウム量を増やした試料で陽電子消滅寿命分光を分子化学研究所UVSOR施設と産業総合技術研究所関西センターでおこなった。その結果、ユーロピウム濃度とともに負に帯電した原子空孔の濃度が増加することが判明した。環状ネットワークにユーロピウムを導入するには電荷補償条件を満たす必要があり、そのために環状ネットワークの一部が欠損して原子空孔が導入されると考えられる。また、陽電子消滅寿命の値から原子空孔種を特定するためにDFT計算をおこなったところ、単空孔や原子空孔対では説明できない寿命値であり、複数の原子空孔からなる空孔凝集体が形成されることを明らかにした。
βサイアロン蛍光体単粒子のEu-Lα蛍光X線ホログラフィーをSpring-8のBL39XUでおこなった。今回は、クロムフィルターと二次元検出器を用いたノーマルモードの測定配置で測定をおこなった。X線定在波線がホログラムに表れることが確認でき、断面の直径がわずか20ミクロン程度の微粒子であってもドーパントの局所構造を調べる道筋をつけることができた。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
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[Presentation] 広域 X 線吸収微細構造のベイジアンスパースモデリング を用いた Sb, Bi, Ag をドープした Mg2Si の近距離構造解析2023
Author(s)
熊添博之, Fabio Iesari, 五十嵐康彦, 北浦守, 渡邊真太, 鵜殿治彦, 岩満一功, 岡島敏浩, 岡田真人, 赤井一郎
Organizer
第36回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
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[Presentation] 広域 X 線吸収微細構造のベイジアンスパースモデリングによる Sb, Bi, Ag をドープしたケイ化マグネシウムの近距離構造解析 II2023
Author(s)
熊添博之, Fabio Iesari, 五十嵐康彦, 北浦守, 渡邊真太, 鵜殿治彦, 岩満一功, 岡島敏浩, 岡田真人, 赤井一郎
Organizer
日本物理学会2023年春季大会
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