| 研究課題/領域番号 |
06805005
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
応用光学・量子光工学
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
鎌田 憲彦 埼玉大学, 工学部, 助教授 (50211173)
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| 研究分担者 |
山口 克彦 埼玉大学, 工学部, 助手 (30251143)
高橋 幸郎 埼玉大学, 地域共同研究センター, 助教授 (10124596)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| キーワード | 希土類イオン / 蛍光ガラス / 共鳴エネルギー移動 / 蛍光体 / 濃度消光 |
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| 研究概要 |
希土類イオン間の共鳴エネルギー移動率を変化させ得る制御光を試料に照射し、特定の可視発光遷移を選択的に増大又は減少させるため、紫外光及び可視・赤外光の同時照射フォトルミネッセンス(PL)測定を進めた。
1. Tb^<3+>可視発光の^5D_4及び^5D_3準位選択励起特性:^5D_4準位励起(色素レーザー)ではTb^<3+>濃度の増加と共に^5D_4発光強度は単調増加した。減衰寿命は4.0モル%まではほぼ3.0msだが、より高濃度領域では短縮化した(7.0モル%で2.3ms)。一方^5D_3準位励起(窒素レーザー)では、Tb^<3+>濃度の増加と共に共鳴エネルギー移動率の増大に伴う^5D_3発光減衰の特徴的な高速化を確認した。^5D_4発光の減衰寿命は^5D_4励起時と同じ傾向を示した。
2.非線型モデルの係数決定:実験結果から^5D_4準位固有の再結合過程と共鳴エネルギー移動過程とを分離し、非線形レート方程式の各係数を初めて定量的に定めた。これにより共鳴エネルギー移動率及び各準位の励起イオン分布関数をself-consistentに定めることが可能となった。
3.共鳴赤外光照射効果:窒素レーザーでTb^<3+>の^5D_3準位をパルス励起し、共鳴赤外光(λ=1.6μmの長波長帯半導体レーザー)照射により^5D_4→^7F_5発光の時分解PLに微少な変化を検出した。定量的な検討のためにはより高出力な共鳴赤外光源が必要であることがわかった。
4.両準位励起時の時分解PL測定:^5D_4準位のパルス励起時(色素レーザー)に^5D_3準位励起(He-Cdレーザー)を重畳し、Tb^<3+>濃度1モル%の試料で^5D_4→^7F_5発光の時分解応答波形に明確な変化(減衰初期は強度低下、その後は逆に強度増大)を検出した。この変化は先の非線型モデルでの各準位の励起分布変化に対応しており、外部照射光による発光スペクトル制御の有力な手掛かりとして理論・応用両面から興味深い。
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