太陽光の光回収とタイムシフトのための希土類フリー発光体

• 研究課題/領域番号: 24360268
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 高橋 儀宏 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50442728)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2012年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
• キーワード: セラミックス / ガラス / 光物性 / 蛍光体 / 結晶化ガラス / 希土類フリー / 太陽光発電

研究成果の概要

酸化物ガラスに内在する不均一性を利用した欠陥導入プロセスなどを駆使し、太陽光発電におけるスペクトル・コンバーターおよび暗時における発電アシスト「タイムシフター」機能を併せ持つ発光体／残光体の創製に挑戦した．大量生産性に優れるガラスをベースとし，非晶質および多結晶シリコンの分光感度に適合した希土類フリー発光材料の創製に成功した．また本研究課題で創製した材料の発光および蓄光特性の解明を試みた．

研究成果

• [雑誌論文] Multiferroic BiFeO3 glass-ceramics: Phase formation and physical property (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, K. Meguro, H. Naganuma, N. Terakado, T. Fujiwara
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 104 号: 22
  • DOI: 10.1063/1.4881138
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Red-emissive Mn-doped Li₂Ge₄O₉ phase synthesized via glass-ceramic route (2014)
  • 著者名/発表者名: J. Kunitomo, R. Suzuki, Y. Takahashi, T. Miyazaki, N. Terakado, T. Fujiwara
  • 雑誌名: Journal of the Ceramic Society of Japan 巻: 122 号: 1428 ページ: 725-727
  • DOI: 10.2109/jcersj2.122.725
  • NAID: 130004950980
  • ISSN: 1348-6535, 1882-0743
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Low-temperature excess heat capacity in fresnoite glass and crystal (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, Y. Takahashi, T. Fujiwara
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 4 号: 1
  • DOI: 10.1038/srep06523
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Low-temperature excess specific heat in oxide glasses: Comprehensive study of thermometrically observed boson peak (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, Y. Takahashi, T. Fujiwara
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 83 号: 11 ページ: 114603-114603
  • DOI: 10.7566/jpsj.83.114603
  • NAID: 210000133338
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Large enhancement of photocatalytic activity by chemical etching of TiO2 crystallized glass (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, Y. Takahashi, R. Ihara, N. Terakado, T. Fujiwara, H. Kato, M. Kakihana
  • 雑誌名: APL Materials 巻: 2 号: 10 ページ: 106103-106103
  • DOI: 10.1063/1.4897961
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Perfect surface crystallization and parasitic structure in nonstoichiometric glass: Micro-/nanoscopic aspects (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋儀宏，山崎芳樹，井原梨恵，藤原 巧
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 102 号: 19
  • DOI: 10.1063/1.4805028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Successive phase-transformation in stoichiometric glassy Li2Ge4O9: Isothermal and nonisothermal study (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋儀宏，国友 潤，宮崎孝道，長田実，藤原 巧
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 114 号: 3
  • DOI: 10.1063/1.4813783
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal domain growth driven by nanometric phase separation in perfect surface crystallization (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋儀宏，山岡一樹，山崎芳樹，宮崎孝道，藤原 巧
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 103 号: 7
  • DOI: 10.1063/1.4818674
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parasitic amorphous on single-domain crystal: Structural observations of silicate glass-ceramic (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋儀宏,山崎芳樹,井原梨恵,藤原巧
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 3 号: 1
  • DOI: 10.1038/srep01147
  • 査読あり
• [雑誌論文] シリケート結品化ガラスにおける単結晶ドメイン中への非晶質粒子の寄生 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋儀宏,山崎芳樹,井原梨恵,藤原巧
  • 雑誌名: NEW GLASS 巻: 28 ページ: 29-33
• [雑誌論文] Structural relaxation and quasi-elastic light scattering in glass: Approach by ferroelectric and ion-conducting phases (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, T. Fujiwara
  • 雑誌名: Scientific Reports, 2, (2012), 714 巻: 2 号: 1
  • DOI: 10.1038/srep00714
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoluminescence in mineral-derived tinanosilicates with various Ti-polyhedral types for rare-earth free phosphor (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋儀宏,岩崎謙一郎,藤原巧
  • 雑誌名: Physica Status Solidi C 巻: 9 号: 12 ページ: 2336-2339
  • DOI: 10.1002/pssc.201200270
  • 査読あり
• [雑誌論文] New photoluminescent semiconductive Zn2GeO4 nanostructured in glass (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋儀宏,藤原巧
  • 雑誌名: Proceedings of "The 12th International Meeting on Information Display"(Technical digests)
• [学会発表] Mn4+ドープSrGe4O9相の赤色発光におけるSi置換効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木理恵，寺門信明，高橋儀宏，藤原 巧
  • 学会等名: 2015年 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学（神奈川県・平塚市）
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] Mn添加Li2O-ZnO-GeO2系結晶化ガラスにおける発光挙動の結晶化温度依存性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 星野愛信，寺門信明，高橋儀宏，藤原 巧
  • 学会等名: 2015年 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学（神奈川県・平塚市）
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] Mn4+ドープSrGe4O9結晶相の赤色発光特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木理恵，高橋儀宏，寺門信明，藤原 巧
  • 学会等名: 2014年秋季 第75回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道・札幌市）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] ジルコニア結晶化ガラスの作製および結晶化条件が与える発光特性への影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 信田康広，高橋儀宏，寺門信明，藤原 巧
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 第27回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島県・鹿児島市）
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-11
• [学会発表] Perfect surface crystallization in silicate glass: Structure and optical application (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, Y. Yamazaki, K. Yamaoka, N. Terakado, T. Fujiwara
  • 学会等名: ICOOPMA 2014
  • 発表場所: Leed（UK）
  • 年月日: 2014-07-27 – 2014-08-01
  • 招待講演
• [学会発表] ガラスの結晶化：相形成と光物性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋儀宏，井原梨恵，藤原 巧
  • 学会等名: 第4回新機能無機物質探索研究センターシンポジウム
  • 発表場所: 東北大学多元物質科学研究所
  • 招待講演
• [学会発表] Crystallization of glass: Morphology and optical functionality (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋儀宏，井原梨恵，藤原 巧
  • 学会等名: MANA/ICYS Reunion Workshop
  • 発表場所: 物質・材料研究機構
  • 招待講演
• [学会発表] Perfect surface crystallized glass-ceramics: Domain structure and electro-optic effect (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋儀宏，山岡一樹，山崎芳樹，井原梨恵，藤原 巧
  • 学会等名: International Union of Materials Research Societies-International Conference in Asia-2013 (IUMRS-ICA-2013)
  • 発表場所: バンガロール，インド
  • 招待講演
• [学会発表] Structural relaxation and nanocrystallization in multi-component glass Inelastic light-scattering approach (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋儀宏,中村健作,長田実,藤原巧
  • 学会等名: The 3rd Special Symposium on Advances in Functional Materials (AFM-3)
  • 発表場所: 長春,中国(招待講演)
  • 年月日: 2012-12-11
• [学会発表] Nb_2O_5,高含有ガラスにおける強誘電体ナノ結晶への秩序化および相転移ダイナミクス (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋儀宏,藤江将啓,中村健作,長田実,藤原巧
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム/特定セッションNo.08ナノクリスタルで作る新しい機能,材料
  • 発表場所: 名古屋大学(招待講演)
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] New photoluminescent semiconductive Zn_2GeO_4 nanostructured in glass (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋儀宏,藤原巧
  • 学会等名: The 12〓h International Meeting on Information Display (IMID 2012)
  • 発表場所: テグ,韓国((招待講演))
  • 年月日: 2012-08-29
• [学会発表] Photoluminescence in mineral-derived tinanosilicates with various Ti-polyhedral types for rare-earth free phosphor (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋儀宏,岩崎謙一郎,藤原巧
  • 学会等名: Fifth International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications (ICOOPMA 12)
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
  • 年月日: 2012-06-04