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赤外線を可視光へ変換するセラミック蛍光体の高変換メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K05648
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機工業材料
研究機関佐賀大学

研究代表者

渡 孝則  佐賀大学, 理工学部, 教授 (10136541)

研究期間 (年度) 2015-10-21 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード酸化亜鉛 / 酸化チタン / 蛍光体 / 希土類金属 / アップコンバージョン / ナノ粒子 / 固相法 / 近赤外レーザー光 / チタン酸亜鉛
研究成果の概要

本研究では、980nmレーザー光を照射しZnO:TiO2 = 1:1 (モル比) において、添加量が3 mol% Er及び9 mol% Ybで赤色、0.05 mol% Ho及び9 mol% Ybで緑色、0.125 mol% Tm 及び15 mol% Ybで近赤外の発光を示す蛍光体を合成し、過剰のTiO2がZn空孔を誘発し、ここを発光元素が占めるため発光強度が増加したと考えた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、光エネルギーを増幅するアップコンバージョン材料に安価な酸化亜鉛および酸化チタンを用い、目視できる程の明るさを有する発光体の合成法を確立したことにある。現在はレーザー光を光源としているため利用範囲は狭いが、通常の赤外線が利用できるといろいろな発光板などに用いられ、利用は大幅に拡大すると期待される。学術的には、強い発光強を度結晶の欠陥により説明できた点である。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Nearly pure NIR upconversion luminescence in Tm3+, Yb3+ co-doped ZnO-TiO2 composite phosphor powder2018

    • 著者名/発表者名
      K. Kobwittaya, Y.Oishi, T.Torikai, M.Yada, T.Watari, H.N.Luitel
    • 雑誌名

      Vacuum

      巻: 148 ページ: 286-295

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Upconversion luminescence of ZnO-TiO2:Ho3+/Yb3+ phosphor powder2018

    • 著者名/発表者名
      K. Kobwittaya, Y.Oishi, T.Torikai M.Yada, T.Watari
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 922 ページ: 32-39

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bright red upconversion luminescence from Er3+ and Yb3+ co-doped ZnO-TiO2 composite phosphor powder2017

    • 著者名/発表者名
      K. Kobwittaya, Y.Oishi, T.Torikai, M.Yada, T.Watari, H.N.Luitel
    • 雑誌名

      Ceramics International

      巻: 43 ページ: 13505-13515

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and upconversion luminescence properties of ZnO-TiO2 containing Ho3+ and Yb3+2017

    • 著者名/発表者名
      Kobwittaya Krisana, Oishi Yushi, Torikai Toshio, Mitsunori Yada, Watari Takanori,Luitel, Hom Nath
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 印刷中

    • NAID

      130006899920

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Upconversion luminescence in Ho3+/Yb3+ co-doped ZnO-TiO2 system2017

    • 著者名/発表者名
      Kobwittaya Krisana
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Eco-materials Processing and Design
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 年月日
      2017-02-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Upconversion luminescence properties of ZnO-TiO2 composite doped with Er3+ and Yb3+2016

    • 著者名/発表者名
      Kobwittaya Krisana
    • 学会等名
      The 33th International Korea-Japan Seminar on Ceramics
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 年月日
      2016-11-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-10-21   更新日: 2020-03-30  

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