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単一分散・球形微粒子を用いた(Y,Gd)2O3:Tb3+透明セラミックの新規作製

研究課題

研究課題/領域番号 26420686
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

李 継光  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主幹研究員 (90354381)

連携研究者 目 義雄  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, NIMS招聘研究員 (00354217)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード球形微粒子 / 焼結 / 透明セラミック材料 / 光物性 / 透明セラミックス材料 / 均一沈澱 / 塩基性炭酸塩 / 酸化物 / 蛍光特性 / エネルギー移転
研究成果の概要

均一沈澱法を用い、110~590nmの平均粒径を有するY/Gd/Tb三元系塩基性炭酸塩の単一分散・球形微粒子の合成に成功した。微粒子の熱分解により得た分散性の良い酸化物粉体を用い、80%の直線透過率を有する透明セラミックを1700度の真空焼結で作製した。CIP成型に比べるとコロイドプロセスで作った成型体はより高い密度と組織均一性を有する。Tb3+の545nm緑色発光に対し最適なGd含有量は2at%である。また、層状水酸化物ナノシートを新規前駆体とし、単結晶ような透明セラミックを真空焼結で作製した。大きい結晶子(粒径)がTb3+の発光に有利である。Tb3+の蛍光寿命は1.5~2.8msであった。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 14件、 査読あり 18件、 謝辞記載あり 18件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] 東北大学(中国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Kirensky Institute of Physics(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Northeastern University(中国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Hydrothermal crystallization of a Ln2(OH)4SO4.nH2O layered compound for a wide range of Ln (Ln=La-Dy), thermolysis, and facile transformation into oxysulfate and oxysulfide phosphors2017

    • 著者名/発表者名
      X.J. Wang, J.-G. Li, M.S. Molokeev, X.J. Wang, W.G. Liu, Q. Zhu, H. Tanaka, K. Suzuta, B.-N. Kim, Y. Sakka
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 7 号: 22 ページ: 13331-13339

    • DOI

      10.1039/c7ra00645d

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Controlled synthesis and the effects of Gd3+ substitution, calcination, and particle size on photoluminescence of (Y0.95-xGdxTb0.05)2O3 green phosphor spheres2016

    • 著者名/発表者名
      S. Huang, J.-G. Li, X.J. Wang, Q. Zhu, X.D. Sun
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal

      巻: 306 ページ: 322-329

    • DOI

      10.1016/j.cej.2016.07.078

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sulfate exchange of the nitrate-type layered hydroxide nanosheets of Ln2(OH)5NO3.nH2O for better dispersed and multi-color luminescent Ln2O3 nanophosphors (Ln=Y0.98RE0.02, RE=Pr, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, and Tm)2016

    • 著者名/発表者名
      X.L. Wu, W.G. Liu, J.-G. Li, Q. Zhu, X.D. Li, X.D. Sun
    • 雑誌名

      Nanoscale Research Letters

      巻: 11(328) 号: 1

    • DOI

      10.1186/s11671-016-1544-0

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Layered hydroxyl sulfate: Controlled crystallization, structure analysis, and green derivation of multi-color luminescent (La,RE)2O2SO4 and (La,RE)2O2S phosphors (RE=Pr, Sm, Eu, Tb, and Dy)2016

    • 著者名/発表者名
      X.J. Wang, J.-G. Li, M.S. Molokeev, Q. Zhu, X.D. Li, X.D. Sun
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal

      巻: 302 ページ: 577-586

    • DOI

      10.1016/j.cej.2016.05.089

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sacrificial conversion of layered rare-earth hydroxide (LRH) nanosheets into (Y1-xEux)PO4 nanophosphors and investigation of photoluminescence2016

    • 著者名/発表者名
      Z.H. Wang, J.-G. Li, Q. Zhu, X.D. Li, X.D. Sun
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 45 号: 12 ページ: 5290-5299

    • DOI

      10.1039/c5dt01983d

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hydrothermal conversion of layered hydroxide nanosheets into (Y0.95Eu0.05)PO4 and (Y0.96-xTb0.04Eux)PO4 (x=0-0.10) nanocrystals for red and color-tailorable emissions2016

    • 著者名/発表者名
      Z.H. Wang, J.-G. Li, Q. Zhu, X.D. Li, X.D. Sun
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 6 号: 27 ページ: 22690-22699

    • DOI

      10.1039/c6ra00434b

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Room-temperature fluorination of layered rare-earth hydroxide nanosheets leading to fluoride nanocrystals and elucidation of down-/up-conversion photoluminescence2016

    • 著者名/発表者名
      J. Li, J.-G. Li, Q. Zhu, X.D. Sun
    • 雑誌名

      Materials and Design

      巻: 112 ページ: 207-216

    • DOI

      10.1016/j.matdes.2016.09.055

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photoluminescence of (La,Eu)2O2SO4 red-emitting phosphors derived from layered hydroxide2016

    • 著者名/発表者名
      X.J. Wang, J.-G. Li, Q. Zhu, X.D. Sun
    • 雑誌名

      Journal of Materials Research

      巻: 31 号: 15 ページ: 2268-2276

    • DOI

      10.1557/jmr.2016.185

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Controlled synthesis of layered rare-earth hydroxide nanosheets leading to highly transparent (Y0.95Eu0.05)2O3 ceramics2015

    • 著者名/発表者名
      Bin Lu, Ji-Guang Li, Tohru S. Suzuki, Mehdi, Estili, Weiguang Liu, Xudong Sun, Yoshio Sakka
    • 雑誌名

      JOURNAL OF THE AMERICAN CERAMIC SOCIETY

      巻: 98 号: 5 ページ: 1413-1422

    • DOI

      10.1111/jace.13488

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Size dependent luminescence behavior of (Y,Gd,Tb)2O3 monodispersed spherical green phosphors2015

    • 著者名/発表者名
      Sai Huang, Ji-Guang Li, Naiqi Chen, Yu Zhang
    • 雑誌名

      INTEGRATED FERROELECTRICS

      巻: 160 号: 1 ページ: 70-76

    • DOI

      10.1080/10584587.2015.1033917

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of Gd substitution on sintering and optical properties of highly transparent (Y0.95-xGdxEu0.05)2O3 ceramics2015

    • 著者名/発表者名
      Bin Lu, Ji-Guang Li, Tohru S. Suzuki, Hidehiko Tanaka, Xudong Sun, Yoshio Sakka
    • 雑誌名

      JOURNAL OF THE AMERICAN CERAMIC SOCIETY

      巻: 98 号: 8 ページ: 2480-2487

    • DOI

      10.1111/jace.13627

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] One-step freezing temperature crystallization of layered rare-earth hydroxide (Ln2(OH)5NO3*nH2O) nanosheets for a wide spectrum of Ln (Ln=Pr-Er and Y), anion exchange with fluorine and sulfate, and microscopic coordination probed via photoluminescence2015

    • 著者名/発表者名
      Xiaoli Wu, Ji-Guang Li(李継光), Qi Zhu, Weigang Liu, Jing Li, Xiaodong Li, Xudong Sun, Yoshio Sakka(目義雄)
    • 雑誌名

      JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C

      巻: 3 号: 14 ページ: 3428-3437

    • DOI

      10.1039/c4tc02681k

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hydrothermal-assisted exfoliation of Y/Tb/Eu ternary layered rare-earth hydroxides into tens of micron-sized unilamellar nanosheets for highlyoriented and color-tunable nano-phosphor films2015

    • 著者名/発表者名
      Qi Zhu, Zhixin Xu, Ji-Guang Li, Xiaodong Li, Yang Qi, Xudong Sun
    • 雑誌名

      NANOSCALE RESEARCH LETTERS

      巻: 10 ページ: 132-132

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] [(Y1xGdx)0.95Eu0.05]2(OH)5NO3.nH2O (x=0-0.50) layered rare-earth hydroxides: exfoliation of unilamellar and single-crystalline nanosheets, assembly of highly oriented and transparent oxide films, and greatly enhanced red photoluminescence by Gd3+ doping2015

    • 著者名/発表者名
      Qi Zhu, Ji-Guang Li, Xiaodong Li, Yang Qi, Xudong Sun
    • 雑誌名

      RSC ADVANCES

      巻: 5 号: 79 ページ: 64588-64595

    • DOI

      10.1039/c5ra09784c

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] (Y,Tb,Eu)2O3 monospheres for highly fluorescent films and transparent hybrid films with color tunable emission2015

    • 著者名/発表者名
      Qi Zhu, Mei Xiong, Ji-Guang Li, Weigang Liu, Zhihao Wang, Xiaodong Li
    • 雑誌名

      RSC ADVANCES

      巻: 5 号: 45 ページ: 36122-36128

    • DOI

      10.1039/c5ra04665c

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hydrothermal-assisted exfoliation of Y/Tb/Eu ternary layered rare-earth hydroxides into tens of micron-sized unilamellar nanosheets for highly oriented and color-tunable nano-phosphor films2015

    • 著者名/発表者名
      Qi Zhu, Zhixin Xu, Ji-Guang Li(李継光), Xiaodong Li, Yang Qi, Xudong Sun
    • 雑誌名

      NANOSCALE RESEARCH LETTERS

      巻: 10 号: 1 ページ: 132-132

    • DOI

      10.1186/s11671-015-0828-0

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sulfate-ion pillared layered hydroxide of Eu2(OH)4SO4*nH2O: controlled hydrothermal processing, thermal decomposition, and photoluminescence2015

    • 著者名/発表者名
      Xuejiao Wang, Ji-Guang Li(李継光), Qi Zhu, Xudong Sun
    • 雑誌名

      KEY ENGINEERING MATERIALS

      巻: 633 ページ: 98-102

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.633.98

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The effects of sulfate anion exchange on structural feature and thermal behavior of Y2(OH)5(NO3)*nH2O layered hydroxide nanosheets2015

    • 著者名/発表者名
      Weigang Liu, Xiaoli Wu, Qi Zhu, Ji-Guang Li(李継光), Xudong Sun
    • 雑誌名

      KEY ENGINEERING MATERIALS

      巻: 633 ページ: 204-209

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.633.204

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Controlled Synthesis and Photoluminescent Properties of (Y0.95-xGdxTb0.05)2O3 Green Phosphor Spheres2016

    • 著者名/発表者名
      J.-G. Li, S. Huang, Q. Zhu
    • 学会等名
      12th IUPAC International Conference on Novel Materials and their Synthesis
    • 発表場所
      長沙(中国)
    • 年月日
      2016-10-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multi-Color-Emitting Phosphors Based on Gadolinium Aluminate Garnet2016

    • 著者名/発表者名
      J.-G. Li, Y. Sakka, X.D. Sun
    • 学会等名
      6th International Congress on Ceramics
    • 発表場所
      Dresden(Germany)
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] New fabrication of highly transparent Y2O3:Eu, (Y,Gd)2O3:Eu, and Y2O3:Eu/Tb ceramics and optical properties2015

    • 著者名/発表者名
      Ji-Guang Li, Yoshio Sakka, Xudong Sun
    • 学会等名
      The ninth International Conference on High-Performance Ceramics (CICC-9)
    • 発表場所
      中国・桂林
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Single-crystal-like (Y,Gd)2O3:Eu/Tb transparent ceramics: novel fabrication and optical functionalities2015

    • 著者名/発表者名
      Ji-Guang Li, Bin Lu, Yoshio Sakka, Xudong Sun
    • 学会等名
      The 11th Pacific Rim Conference of Ceramic Societies (PACRIM 11)
    • 発表場所
      韓国・済州島
    • 年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Controlled hydrothermal synthesis of the sulfate type layered rare-earth hydroxide of Ln2(OH)4SO4*nH2O (Ln=La and Eu, n~2) and Derivation of Oxysulfide Red Phosphors2014

    • 著者名/発表者名
      Ji-Guang Li(李継光), Xuejiao Wang, Qi Zhu, Yoshio Sakka(目義雄)
    • 学会等名
      Zhejiang University
    • 発表場所
      Hangzhou (China)
    • 年月日
      2014-10-12 – 2014-10-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-02-16  

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