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新規蓄光材料の創製および特性発現メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J40075
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 無機材料・物性
研究機関京都大学

研究代表者

片山 裕美子  京都大学, 人間・環境学研究科, 特別研究員(RPD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード残光 / 蛍光体 / 遷移金属 / 希土類 / 電子構造 / ペロブスカイト / ガーネット / エンスタタイト
研究実績の概要

生体イメージングを指向した赤-近赤外長残光蛍光体の創生と特性発現メカニズムの解明を目的とし、H27年度はCr3+を発光中心とする金属酸化物蛍光体を評価した。これら蛍光体は、生体透過性の高い波長領域(650-1300nm)に残光を示すため、信号-雑音比の高い生体イメージングを可能にする材料である。
昨年度、我々はLaAlO3:Cr3+ペロブスカイトが残光を示すということを発見し、その残光輝度を希土類イオンのSm3+を共添加することによって35倍まで高められることを報告した。当該年度は、さらに希土類イオン共添加物依存性、熱ルミネッセンスグロー曲線の励起波長依存性、残光減衰曲線の温度依存性などを調査し、本試料の残光過程が、電子トラップモデルによる物であることを示した。
また、Y3Al2Ga3O12:Cr3+ガーネット深赤色残光蛍光体が残光に寄与する浅いトラップと、残光には寄与せずに保持される深いトラップを持つという特徴に着目した。我々は、この特徴が繰り返し可能な生体イメージングに応用できると考え、光刺激誘起残光の観測を試みた。そして、625nmの赤色の光刺激によって光刺激誘起残光が効率的に起こることが、熱ルミネッセンス測定および残光、赤色光刺激誘起残光減衰曲線測定によって示された。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] フランス国立科学研究センター(フランス)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Persistent luminescence properties of Cr3+-Sm3+ activated LaAlO3 perovskite2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Katayama, H. Kobayashi, J. Ueda, B. Viana, S. Tanabe
    • 雑誌名

      Optical Materials Express

      巻: 6 号: 5 ページ: 1500-1505

    • DOI

      10.1364/ome.6.001500

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photostimulation induced persistent luminescence in Y3Al2Ga3O12:Cr3+2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Katayama, B. Viana, D, Gourier, J. Xu, S. Tanabe
    • 雑誌名

      Opt. Mater. Express

      巻: 6 号: 4 ページ: 1405-1413

    • DOI

      10.1364/ome.6.001405

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Experimental insights on the electron transfer and energy transfer processes between Ce3+-Yb3+ and Ce3+-Tb3+ in borate glass2015

    • 著者名/発表者名
      A. D. Sontakke, J. Ueda, S. Tanabe
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 106 号: 13 ページ: 131906-131906

    • DOI

      10.1063/1.4916946

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Deep-red persistent luminescence in Cr3+-doped LaAlO3 perovskite phosphor for in vivo imaging2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Katayama, H. Kobayashi, S. Tanabe
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 8 号: 1 ページ: 012102-012102

    • DOI

      10.7567/apex.8.012102

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Role of electron transfer in Ce3+ sensitized Yb3+ luminescence in borate glass2015

    • 著者名/発表者名
      A. D. Sontakke, J. Ueda, Y. Katayama, Y. Zhuang, P. Dorenbos, S. Tanabe
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 117 号: 1 ページ: 013105-013105

    • DOI

      10.1063/1.4905317

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Optical properties of transition metal and rare earth metal doped LaAlO3 and LaGaO32015

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi, Y. Katayama, J. Ueda, S. Tanabe,
    • 学会等名
      第56回ガラスおよびフォトニクス材料討論会
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター‘ウインクあいち’, 名古屋
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Persistent luminescence properties of Cr3+-activated LaAlO3 perovskite2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Katayama, H. Kobayashi, B. Viana, J. Ueda, S. Tanabe,
    • 学会等名
      The 3rd International Workshop on Persistent and Photostimulable Phosphors (IWPPP) 2015
    • 発表場所
      シェラトンアーリントンホテル, テキサス, アメリカ合衆国
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体イメージング応用を目指したCr添加ぺロブスカイト酸化物残光蛍光体の作製及び発光特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      小林大晃,片山裕美子,田部勢津久
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2015年年会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] LaAlO3:Cr3+ペロブスカイト蛍光体の深赤色長残光特性2015

    • 著者名/発表者名
      片山裕美子,小林大晃,田部勢津久
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Eu3+をトラップ増感剤とした新規赤色Mn残光蛍光体(ZnyMg1-y)GeO3:Mn2+-Eu3+の光学特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      家弓朋広,片山裕美子,上田純平,田部勢津久
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Temperature dependence of photoluminescence and capacitance in (Ca,Sr)TiO3:Pr3+ perovskite phosphor2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Katayama, S. Tanabe
    • 学会等名
      第55回ガラスおよびフォトニクス材料討論会と第10 回ガラス技術シンポジウム(GIC-10)
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2014-11-13 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 田部研究室ホームページ

    • URL

      http://www.talab.h.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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