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置換サイトを区別した希土類イオン添加ペロブスカイト酸化物蛍光体の開発と蛍光評価

研究課題

研究課題/領域番号 16K06724
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 無機材料・物性
研究機関九州工業大学

研究代表者

植田 和茂  九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70302982)

研究期間 (年度) 2016-10-21 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード蛍光体 / ペロブスカイト / 希土類イオン / 占有サイト / 発光 / 蛍光
研究成果の概要

ペロブスカイト型構造をとる酸化物母体ABO3に希土類イオンを添加する場合、希土類イオンの大きさがAサイトイオンに近いため、一般的に希土類イオンはAサイトを置換する。したがって、多くの研究ではAサイトを置換した希土類イオンからの発光について報告しており、AまたはBサイトを区別して希土類イオンの発光を報告した研究はほとんど無い。本研究において、LaScO3などの単純なペロブスカイト構造酸化物で希土類イオンがAサイトだけでなくBサイトを置換し、Aサイトを置換する場合とBサイトを置換する場合で発光が異なることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

発光中心となる希土類イオンをAサイトに添加する蛍光体の研究例は数多く報告されているが、Bサイトに添加する研究例はほとんど無い。本研究では、特定のAサイトイオンとBサイトイオンの組み合わせで、希土類イオンをサイト別、特にBサイトに添加することを特色とする。実際に、希土類イオンがAサイトではなくBサイトを置換した蛍光体を開発し、その蛍光を評価した。本研究において、希土類イオンをBサイトに添加した蛍光体からの発光を詳細に解析できるようになり、占有サイトによる発光の違いなど基礎的な知見を得られた。これにより、複数の置換サイトをもつ蛍光体の発光の理解や新規蛍光体の開発に有益な成果が得られた。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] Universite de Nantes/Institut des Materiaux Jean Rouxel(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Institut des Materiaux Jean Rouxel (IMN)/Universite de Nantes/CNRS(France)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Ln3+ 4f Energy Levels in CaTiO3 Analyzed by XPS Measurements2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yamamoto
    • 雑誌名

      Physica status solidi a

      巻: 216 号: 5 ページ: 1700776-1700776

    • DOI

      10.1002/pssa.201700776

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Luminescence and Location of Gd3+ or Tb3+ Ions in Perovskite-Type LaScO32018

    • 著者名/発表者名
      Kazushige Ueda, Takuma Aoki, Yuhei Shimizu, Florian Massuyeau, and Stephane Jobic
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 57 号: 15 ページ: 8718-8721

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.8b01288

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Luminescence and Valence of Tb Ions in Alkaline Earth Stannates and Zirconates Examined by X-ray Absorption Fine Structures2017

    • 著者名/発表者名
      Ueda Kazushige、Shimizu Yuhei、Nagamizu Kouta、Matsuo Masashi、Honma Tetsuo
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 56 号: 20 ページ: 12625-12630

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.7b02165

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photo- and cathodoluminescence of Eu3+ or Tb3+ doped CaZrO3 films prepared by pulsed laser deposition2017

    • 著者名/発表者名
      Ueda Kazushige、Shimizu Yuhei、Takashima Hiroshi、Massuyeau Florian、Jobic Stephane
    • 雑誌名

      Optical Materials

      巻: 73 ページ: 504-508

    • DOI

      10.1016/j.optmat.2017.09.007

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Photoluminescence excitation spectra of lanthanide doped YAlO3 in vacuum ultraviolet region2017

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Yuhei、Ueda Kazushige、Inaguma Yoshiyuki
    • 雑誌名

      Optical Materials

      巻: 66 ページ: 327-331

    • DOI

      10.1016/j.optmat.2017.02.029

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase formation and UV luminescence of Gd3+ doped perovskite-type YScO32016

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Shimizu, Kazushige Ueda
    • 雑誌名

      Journal of Solid State Chemistry

      巻: 242 ページ: 170-174

    • DOI

      10.1016/j.jssc.2016.07.023

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Luminescence and energy levels of Tb3+ in CaZrO3:Tb3+ films prepared by pulsed laser deposition2018

    • 著者名/発表者名
      Kazushige Ueda
    • 学会等名
      The 4th E-MRS & MRS-J Bilateral Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Determination of Ln3+ 4f energy and understanding of luminescence mechanisms in perovskite-type CaMO3(M=Ti, Sn)2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yamamoto, Kazushige Ueda
    • 学会等名
      EL2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ペロブスカイト型酸化物中におけるLnイオンの発光、位置およびエネルギー準位2018

    • 著者名/発表者名
      植田和茂
    • 学会等名
      第28回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ペロブスカイト型CaMO3(M=Ti,Sn)中のランタニド(Ⅲ)イオン4fエネルギーの決定と発光機構の理解2018

    • 著者名/発表者名
      山本稜, 植田和茂
    • 学会等名
      第28回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Pr3+およびTb3+添加CaMO3(M=Ti, Zr, Sn)固溶体の蛍光評価2018

    • 著者名/発表者名
      山本稜, 植田和茂
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第31回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Eu3+イオンをサイト選択添加したペロブスカイト型LaLuO3の蛍光評価2018

    • 著者名/発表者名
      山本稜, 吉野卓馬, 植田和茂
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第31回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ダブルペロブスカイト型酸化物におけるBサイト占有Tb3+の発光2017

    • 著者名/発表者名
      (九州工業大学) ○植田和茂・清水雄平・谷延男哉・田中就斗・山本稜、(JASRI)本間徹生
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2017年年会
    • 発表場所
      日本大学 駿河台キャンパス(東京都千代田区)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] A2LaTaO6 (A=Ca, Ba):Tb3+中のBサイト占有Tb3+の発光2017

    • 著者名/発表者名
      九工大工1,JASRI2 ○植田和茂1,清水雄平1,谷延男哉1,田中就斗1,山本稜1,本間徹生2
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Ln3+ 4f energy levels in CaTiO3 analyzed by XPS measurements2017

    • 著者名/発表者名
      R. Yamamoto, K. Ueda
    • 学会等名
      10th International Symposium on Transparent Oxide and Related Materials for Electronics and Optics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photo-, cathodo-, electro-luminescence of lanthanide doped perovskite-type oxide thin films2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ueda, Y. Shimizu, H. Takashima
    • 学会等名
      The 15th International conference of advanced materials (IUMRS-ICAM 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Energy levels of doped trivalent lanthanide ions in perovskite-type oxides determined by x-ray photoelectron spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ueda, Y. Shimizu
    • 学会等名
      The 15th International conference of advanced materials (IUMRS-ICAM 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ペロブスカイト型LaLuO3中へのTb3+イオンのサイト選択添加2017

    • 著者名/発表者名
      (九州工業大学) ○植田 和茂・田中 就斗・(JASRI) 本間 徹生
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2018年年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Tb3+イオンをサイト選択添加したペロブスカイト型LaLuO3の蛍光2017

    • 著者名/発表者名
      (九州工業大学) ○田中 就斗・植田 和茂
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2018年年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] XPS測定によるCaMO3(M=Ti, Zr, Sn)中の希土類イオン4f軌道のエネルギー準位の解析2017

    • 著者名/発表者名
      (九州工業大学) ○山本 稜・植田 和茂
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2018年年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ペロブスカイト型LaScO3中のTb3+からの発光2017

    • 著者名/発表者名
      田中就斗,清水雄平,植田和茂
    • 学会等名
      平成29年度 秋季合同研究発表会(日本セラミックス協会九州支部)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-10-24   更新日: 2020-03-30  

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