| 研究概要 |
母結晶の次元性、特に層状構造に着目して、二重Ta-O層で隔てられた(La,Ta)-O層からなるLaTa_7O_<19>を母結晶に運び、高輝度緑色および赤色蛍光体の材料開発の基礎的研究を行った。
1.出発原料としてLa_2O_3,Tb_4O_7,Eu_2O_3とTa_2O_5を用い、(La_<1-x>Tb_x)Ta_7O_<19>と(La_<1-x>Eu_x)Ta_7O_<19>の組成式に秤量して12モルHNO_3を加えて溶解し、溶液を蒸発乾固する硝酸塩共分解法により原料を調整し、空気中800℃で仮焼後、空気中1200℃で24時間焼成することによって六方晶系で指数付け可能な単一相完全固溶体を合成することに成功した。
2.得られた固溶体のa軸とc軸はTb^<3+>およびEu^<3+>の置換量の増加とともにLa^<3+>のイオン半径(0.118nm)より小さなTb^<3+>(0.104nm)およびEu^<3+>(0.099nm)を置換するためにベガード法に従って直線的に減少し、置換したTb^<3+>およびEu^<3+>はLa^<3+>サイトを仕込み組成通り完全に置換固溶していることが判明した。
3.(La_<1-x>Tb_x)Ta_7O_<19>固溶体試料ではTb^<3+>による547nm付近の緑色発光が観測でき、発光強度の濃度依存性から最大発光強度を得るXの値は0.8となり、高濃度型高輝度緑色発光材料の可能性があることが示唆された。
4.(La_<1-x>Eu_x)Ta_7O_<19>固溶体試料ではEu^<3+>による610nm付近の赤色発色が観測でき、最大発光強度を得る試料はEuTa_7O_<219>であり、三次元的母結晶にEu^<3+>を賦活した(La_<1-x>Eu_x)AlO_3でのX=0.04に比べて濃度消光を全く起こさず、その上EuTa_7O_<19>の発光強度は(La_<0.996>Eu_<0.04>)AlO_3の10倍となり、優れた高濃度型高輝度赤色発光体であることが判明した。
5.平成5年度で研究を行った(La_<1-x>Tm_x)Ta_7O_<19>固溶体を含めて(La_<1-x>R_x)Ta_7O_<19>(R=Tm^<3+>,Tb^<3+>,Eu^<3+>)試料の発光減衰特性を評価した結果、発光減衰曲線は擬二次元的エネルギー回遊の式で解析できることが判明した。
本研究で得られた新規完全固溶体は紫外線励起による優れた高輝度発光体であることが判明したが、電子線励起に関する詳細な研究が今後の課題である。
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