| 研究課題/領域番号 |
17360316
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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 | 一般 |
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| 研究分野 |
無機材料・物性
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
山根 久典 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (20191364)
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| 研究分担者 |
山田 高広 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (10358260)
高橋 純一 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (20261472)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
15,810千円 (直接経費: 15,600千円、間接経費: 210千円)
2007年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2006年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2005年度: 14,100千円 (直接経費: 14,100千円)
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| キーワード | 酸化物セラミックス / 新規物質 / 結晶構造解析 / 粉末X線回折 / 単結晶X線回折 / 固相反応合成 / 蛍光発光特性 / スズ酸塩 / 多元系酸化物 / 単結晶 / セラミックス / 単結晶構造解析 / ゲルマニウム酸塩 / 金属酸化物 |
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| 研究概要 |
本研究では、希土類元素-Ca-Ge/Sn-O系において新規物質を探索し、それらの結晶構造とその特徴や、元素置換による蛍光特性を明らかにすることを目的とした。実験の結果、大気中1000〜1500℃の固相反応で4つの新規化合物CaY_2Ge_3O_<10>、CaY_2Ge_4O_<12>、Ca_<0.8>Y_<2.4>Sn_<0.8>O_6、Ca_<1.5>Eu_3Sn_<0.5>O_7が発見された。アニールによる結晶粒成長や部分溶融試料の徐冷でこれら新規物質の単結晶を作製し、単結晶X線回折法で結晶構造を解析した。CaY_2Ge_4O_<12>はSrNa_2P_4O_<12>型と同型構造で、CaY_2Ge_3O_<10>は新規構造を有しGe_3O_<10>基の間にCaとY原子が位置すること、Ca_<0.8>Y_<2.4>Sn_<0.8>O_6はMg_3TeO_6型と同型構造であること、Ca_<1.5>Eu_3Sn_<0.5>O_7は新規構造を有しEu_2O_3中温相の構造との関連性を明らかにした。
Ca_<0.8>Y_<2.4>Sn_<0.8>O_6のY^<3+>をEu^<3+>で部分置換したCa_<0.8>(Y_<1-x>Eu_x)_<2.4>Sn_<0.8>O_6(0.0〓x<0.3)と、Sn^<4+>をTi^<4+>で置換したCa_<0.8>Y_<2.4>Sn_<0.8-y>Ti_yO_6(0.0〓y〓0.24)、およびEu_<3+>とTi_<4+>を共に付活したCa_<0.8>(Y_<0.9>Eu_<0.1>)_<2.4>Sn_<0.8-y>Ti_yO_6(0.0〓y〓0.16)を合成し、それらの発光特性を調べた。250〜264nmの紫外光で励起したCa_<0.8>(Y_<0.9>Eu_<0.1>)_<2.4>Sn_<0.72>Ti_<0.08>O_6とCa_<0.8>(Y_<0.9>Eu_<0.1>)_<2.4>Sn_<0.8>O_6の発光スペクトルとも、614nmにEu_<3+>の^5D_0-^7F_2による強い発光ピークが見られた。Ca_<0.8>Y_<2.4>Sn_<0.72>Ti_<0.08>O_6では450nmを中心としたTi_<4+>の発光が見られ、Ti_<4+>からEu_<3+>へのエネルギーの移動の可能性が示唆された。
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