| 研究課題/領域番号 |
09555275
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
無機工業化学
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
佐藤 峰夫 新潟大学, 工学部, 教授 (30149984)
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| 研究分担者 |
青木 康充 根本特殊化学(株), 平塚工場・技術開発課, 課長代行
菅井 孝 根本特殊化学(株), 技術開発本部, 主任研究員
戸田 健司 新潟大学, 工学部, 助教授 (20293201)
叶 作光 新潟大学, 工学部, 助教授 (60282993)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
1999年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1998年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1997年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
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| キーワード | 蛍光 / 濃度消光 / 低次元 / 結晶構造 / パーコレーションモデル / 励起エネルギー |
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| 研究概要 |
本研究は、発光イオンが一元鎖や二次元面に配置された特異な結晶構造を持つ化合物において高い輝度を持つ化合物を探索するとともに、発光イオン間の励起エネルギー移動に関する基本的な知見を得ることを目的としている。まず、モデル化合物として、希土類イオンが二次元面を形成している層状ペロブスカイト化合物における発光の濃度依存性を研究した。これらの化合物における濃度消光を、Eu^<3+>サイト間のパーコレーションモデルで説明し、励起エネルギー移動の機構を最隣接サイトの間の多極子位―多極子相互作用であることを結論づけた。これらの結論より、アパタイト構造を持つGe化合物を合成した。この化合物における発光イオン間の距離はエネルギー移動の臨界距離に近く、それにより濃度消光を抑制し、市販の高輝度蛍光体を上回る輝度が得られた。
また、我々が合成に成功した層状ペロブスカイトおよびGe酸化物の単結晶を育成し、その物性の評価を行った。単結晶は、構造決定および光学測定に利用可能な質の高いものであり、これは新規化合物群のレーザー材料など各種の光学材料としての潜在的な可能性を示すものである。
また、発光イオンの低次元配置という対策が、一般的な設計指針としてすべてのタイプの蛍光体に適用できるかどうかを確認するために、結晶構造を構成する格子自体が発光する自己付活型蛍光体のAVO_3(A=K、Rb、Cs)に対して研究を行った。この化合物は、VO_4四面体の一次元鎖から形成されており、その鎖の間をアルカリ金属イオンが占めている。その結果、アルカリ金属のイオン半径が大きくなり鎖間の距離が遠ざかるにつれてバナジン酸塩からの発光輝度が高くなることから、この化合物においても低次元化が有効であることが確認された。このような分子設計の立場からの材料開発は、従来の蛍光体の研究には存在しなかった新しい考え方である。
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