| 研究課題/領域番号 |
21K04858
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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29010:応用物性関連
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| 研究機関 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
鈴木 裕史 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (50236022)
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| 研究分担者 |
宮永 崇史 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (70209922)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | ゼオライト / 蛍光発光 / Ag / XAFS / PL / フォトルミネッセンス / Agクラスター / レアアースフリー / 発光材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、ゼオライトにAgを充填することにより顕著な蛍光を発光することが発見され、レアアースフリー新規発光材料として有望視されている。しかしその発光メカニズムは未だ明らかになっていない。発光機構を解明するためにはAgイオンやAgクラスターと発光の関係を明らかにする必要がある。そこで、ターゲット原子周囲にある原子の種類とその距離および数を選択的に決定できる方法であるX線吸収微細構造を発光測定と組み合わせることにより、Agイオンの状態変化(クラスターの形成・崩壊、イオンの移動等)と発光変化との関係を明らかにすることにより発光発現機構の解明を目的とする。
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| 研究成果の概要 |
真空排気／大気導入によるAgクラスターの形成／崩壊過程を蛍光・XAFSの同時時間分解測定を行い形成されたAgクラスターからの新たな発光バンドを観測した。これはこれまで観測されていた蛍光発光バンドがクラスター由来ではないことを証明する結果である。
加熱処理後と未処理の状態がXAFSで区別つかないのは、得られる情報が全てのAgの平均値であり、発光に寄与するAgがごく一部であるためではないかと推測し、発光に寄与するAgの割合を増加させるための置換条件を探索した。その結果、蛍光に寄与するAgはUnit Cellあたり1-2個であることを解明した。その際の発光サイトが六員環付近であることを提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ゼオライトにAgを充填することにより顕著な蛍光を発光することが発見され、レアアースフリー新規発光材料として有望視されている。しかしその発光メカニズムは未だ明らかになっていなかった。
本研究により、大気中で観測される強い蛍光発光が発現するサイトが六員環近傍であることを解明した。また、この発光がAgクラスターによるものではないことを明らかにした。Agゼオライトにおける発光メカニズムの解明は光学材料としてのAgゼオライトを応用する際に極めて重要かつ有用な知見であり、今後の発展に大きく貢献すると期待される。
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