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波長可変ビスマス基長残光蛍光体材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17F17761
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 無機工業材料
研究機関京都大学

研究代表者

田部 勢津久  京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (20222119)

研究分担者 BACK MICHELE  京都大学, 人間・環境学研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2017-11-10 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2019年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2018年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2017年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
キーワードビスマス / 蛍光体 / クロム / ペロブスカイト / サーモメトリ / 遷移金属 / Boltzmann分布 / 長残光
研究実績の概要

With the aim to disclose the origin of the luminescent excited states in Bi-doped phosphors, a new methodology was successfully introduced and proved for the CaMO3: Bi3+ (M= Zr, Sn, Ti) perovskite family (M. Back, J. Ueda, J. Xu, K. Asami, L. Amidani, E. Trave, S. Tanabe, J. Phys. Chem. C 2019, 123, 14677-14688). Moreover, in the field of Boltzmann thermometry, (i) we experimentally and theoretically demonstrated the superior performances of Cr3+-activated materials with respect to the state of the art Nd3+ and Er3+ thermometers for biological sensing (M. Back, J. Ueda, M.G. Brik, T. Lesniewski, M. Grinberg, S. Tanabe, ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 41512-41524; M. Back, J. Ueda, J. Xu, K. Asami, M. G. Brik, S. Tanabe, Adv. Opt. Mater. 2020, 4, 2000124(1-10); J. Ueda, M. Back, M. G. Brik, Y. Zhuang, M. Grinberg, S. Tanabe, Opt. Mater. 2018, 85, 510-516) and (ii) we proposed a new concept based on the use of the tunable phase transition of Gd, Nd-codoped LaGaO3 perovskites as customized phase-transition based ratiometric optical thermometers for the self-control of specific temperatures (M. Back, J. Ueda, J. Xu, D. Murata, M. G. Brik, S. Tanabe, ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 38937-38945).

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 7件、 査読あり 7件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Ca'Foscari University of Venezia(イタリア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Tartu大学(エストニア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Gdansk大学(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Gdansk大学(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Lanthanide-Doped Bi2SiO5@SiO2 Core-Shell Upconverting Nanoparticles for Stable Ratiometric Optical Thermometry2020

    • 著者名/発表者名
      M. Back, E. Casagrande, C. A. Brondin, E. Ambrosi, D. Cristofori, J. Ueda, S. Tanabe, E. Trave, P. Riello
    • 雑誌名

      ACS Appl. Nano Mater.

      巻: 3 号: 3 ページ: 2594-2604

    • DOI

      10.1021/acsanm.0c00003

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effective Ratiometric Luminescent Thermal Sensor by Cr3+‐Doped Mullite Bi2Al4O9 with Robust and Reliable Performances2020

    • 著者名/発表者名
      M. Back, J. Ueda, J. Xu, K. Asami, M. G. Brik, S. Tanabe
    • 雑誌名

      Adv. Opt. Mater.

      巻: 8 号: 11 ページ: 2000124-2000124

    • DOI

      10.1002/adom.202000124

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Uncovering the Origin of the Emitting States in Bi3+-Activated CaMO3 (M=Zr, Sn, Ti) Perovskites: Metal-to-Metal Charge Transfer versus s-p Transitions2019

    • 著者名/発表者名
      M. Back, J. Ueda, J. Xu, K. Asami, L. Amidani, E. Trave, S. Tanabe,
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 123 号: 23 ページ: 14677-14688

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.9b03940

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Lanthanide-doped Bismuth-Based Fluoride Nanocrystalline Particles: Formation,Spectroscopic Investigation and Chemical Stability2019

    • 著者名/発表者名
      M Back, J Ueda, E. Ambrosi, L. Cassandro, D. Cristofori, R. Ottini, P. Riello,G.Sponchia, K. Asami, S. Tanabe, E. Trave,
    • 雑誌名

      Chem. Mater.

      巻: 31 号: 20 ページ: 8504-8514

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.9b03164

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ratiometric Luminescent Thermometers with Customized Phase-Transition Driven Fingerprintin Perovskite Oxides2019

    • 著者名/発表者名
      M. Back, J. Ueda, J. Xu, D. Murata, M. G. Brik, S. Tanabe,
    • 雑誌名

      ACS Appl. Mater. Interfaces

      巻: 11 号: 42 ページ: 38937-38945

    • DOI

      10.1021/acsami.9b13010

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Revisiting Cr3+-doped Bi2Ga4O9 Spectroscopy: Crystal Field Effect and Optical Thermometric Behaviour of NIR Emitting Singly Activated Phosphors2018

    • 著者名/発表者名
      M. Back, J. Ueda, M.G. Brik, T. Lesniewski, M. Grinberg, S. Tanabe,
    • 雑誌名

      ACS Appl. Mater. Interfaces

      巻: 10 号: 48 ページ: 41512-41524

    • DOI

      10.1021/acsami.8b15607

    • 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] Ratiometric optical thermometry using deep red luminescence from 4T2-and 2E states of Cr3+ in ZnGa2O4 host2018

    • 著者名/発表者名
      J. Ueda, M. Back, M. G. Brik, Y. Zhuang, M. Grinberg, S. Tanabe,
    • 雑誌名

      Opt. Mater.-

      巻: 84 ページ: 510-516

    • DOI

      10.1016/j.optmat.2018.09.013

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Cr3+添加ビスマス酸化物の優れた蛍光温度センサ挙動2020

    • 著者名/発表者名
      M. Back, 上田 純平, ○田部 勢津久,
    • 学会等名
      The 30th Meeting on Glasses for Photonics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Cr3+-doped Bi2Al4O9: Temperature and Pressure Sensing Investigation2019

    • 著者名/発表者名
      M. Back , J. Ueda, S. Tanabe,
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2019年 年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Cr3+-activated Phosphors: Advanced Ratiometric Luminescent Thermometers for Biological Applications2019

    • 著者名/発表者名
      M. Back, J. Ueda, S. Tanabe,
    • 学会等名
      2019 6th Global Conference on Polymer and Composite Materials (PCM 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Absolute Sensitivity in Boltzmann-based Luminescent Thermometers: The Case Study of Mullite-type Bi2M4O9:Cr3+ (M=Ga,Al)2019

    • 著者名/発表者名
      M. Back,
    • 学会等名
      Excited States of Transitions Elements (ESTE2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Singly-doped Ratiometric Luminescent Thermometers: Design and Challenges2018

    • 著者名/発表者名
      M. Back , J. Ueda, S. Tanabe
    • 学会等名
      Collaborative Conference on Materials Research (CCMR) 2018
    • 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] Luminescent Lanthanide doped Bi2SiO5/g-SiO2 Core/Shell Nanocomposite for Biological and High Temperature Sensing2018

    • 著者名/発表者名
      M. Back , J. Ueda, S. Tanabe
    • 学会等名
      2018 5th Global Conference on Polymer and Composite Materials
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Singly-doped ratiometric NIR luminescent thermometers: The case of Bi2Ga4O9:Cr3+ system2018

    • 著者名/発表者名
      M. Back , J. Ueda, S. Tanabe
    • 学会等名
      The 4th International Workshop on Persistent and Photostimulable Phosphors
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel Ratiometric Luminescent Thermometer with Intrinsic Fingerprint2018

    • 著者名/発表者名
      M. Back
    • 学会等名
      第6回 フォトニクスのための材料研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 京都大学田部研究室HP

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 京都大学田部研究室HP

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Photonic Materials Laboratory

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-11-13   更新日: 2024-03-26  

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