| 研究課題/領域番号 |
11555232
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
遠藤 忠 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30176797)
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| 研究分担者 |
左合 澄人 株式会社 ノリタケ, カンパニーリミテッド開発本部, グループリーダー(研究職)
上田 恭太 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50271862)
滝沢 博胤 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90226960)
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| キーワード | 蛍光表示管用材料 / カソードルミネッセンス / ガリウム酸亜鉛 / 低速電子線励起発光体 / スピネル型関連構造 / 酸化物発光体設計 / 導電性酸化物発光体 |
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| 研究概要 |
ZnSや(Zn,Cd)Sを母体材料とする硫化物系蛍光体がこれまで蛍光表示管(VTD)に利用されている。しかし、電子線の衝突励起時において蛍光体より硫化物系ガスが放出するため、酸化物フィラメントが汚染される等の欠点が指摘されている。そこで、非硫化物系発光体の材料探索が盛んに進められており、酸化物、特にガリウム酸亜鉛(ZnGa_2O_4)にMn^<2+>を付活した発光体が、経年変化に対する安定性の点で注目されている。本研究では、低速電子線励起により高輝度発光するために必要とされる半導体性をもつ新たなスピネルおよびその関連構造からなるアルミン酸塩及びガリウム酸塩発光体の合成を検討する。また、得られた発光体の結晶化学的な知見や電気的、光学的性質との相関性から、実用化に供するための材料設計の指針を得ることを目的とした。
本年度は、(1)ZnO、Ga_2O_3およびMnCO_3を出発原料としてMn^<2+>を付活したZnGa_2O_4の新規合成法(高圧法)を確立した。また、粉末X線回折結果のRietveld解析に基づいて精密な結晶構造を決定した。その結果、非化学量論組成をもつスピネル型や関連構造をもつガリウム酸亜鉛であることを明らかにした。また、アルミン酸塩発光体の合成条件を最適化した。(2)得られた試料のホール効果を測定し、Znサイトの格子欠陥と導電性との相関を明らかにした。(3)本年度購入の「紫外可視分光光度計」を用いて、得られた各試料の吸収端位置を決定すると共に、励起発光スペクトルとの関連を議論した。また、カソードルミネッセンス測定装置を用いて、低速電子線励起発光体としての可能性を検討した。
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