| 研究課題/領域番号 |
19K05492
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34010:無機・錯体化学関連
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
小林 義男 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (30221245)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | フォトルミネセンス / バリウムチオシリケート / イメージングプレート / メスバウアー分光 / ユーロピウム / 光励起 / 輝尽発光材料 / Eu / 内部転換電子 / 量子収率 / 151Eu / 光照射 / チオシリケート |
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| 研究開始時の研究の概要 |
不完全4f電子殻を有するEuやDy, Er, Ybなどの希土類元素をドープした蛍光体材料は、様々な光源および液晶ディスプレイに利用されている。Euをドープしたチオシリケート(BaSi2S5 : Eu、Ba2SiS4 : Eu)は、高い発光効率の可視光ルミネッセンスを示し、Siを含むのでシリコンフォトニクス材料としても注目されている。
本研究では、Eu含有チオシリケートの光照射下におけるEu原子の励起状態と準安定状態における電子配置及びその生成メカニズムを内部転換電子メスバウアー分光と放射光メスバウアー分光を応用して解明する。
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| 研究成果の概要 |
不完全4f電子殻を有するユーロピウム(Eu)などの希土類元素をドープした蛍光材料は、高い発光効率の可視光ルミネッセンスを示して長時間の残光発光を有し、様々な光源および液晶ディスプレイに利用されている。これらの発光材料では、Eu(2+)がBa(2+)を置換することで新たなエネルギー準位間の電子遷移で発光すると考えられている。151Euメスバウアー吸収スペクトルや量子収率測定の結果から、Eu(2+)が減少してEu(3+)が増加する電荷移動が起こることを明らかとした。光照射前後のEuの電子状態を解明するために、内部転換電子ならびにX線を光照射条件で測定するメスバウアー分光検出器を作製した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
EuやSm, Dy, Er, Ybなどの希土類元素をドープした数多くの蛍光材料は、光学遷移を利用した波長変換レーザや通信光増幅用ガラス、医療X線画像診断のイメージングなど広範に応用されている。発光中心にある元素ならびに周囲の化学状態や配位環境を調べることは、高い発光効率や残光現象の発現を解明する上で重要である。メスバウアー効果で放出する内部転換電子や内部転換X線を測定することで、原子スケールで発光現象の発現メカニズムを観察することができ、新しい蛍光発光材料の設計と開発に寄与する研究である。
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