• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2013 年度 実績報告書

希土類添加アルミニウム系ペロブスカイト型酸化物の発光解析と応用

研究課題

研究課題/領域番号 13J05026
研究機関九州工業大学

研究代表者

清水 雄平  九州工業大学, 大学院工学府, 特別研究員(DC1)

キーワードペロブスカイト型酸化物 / 希土類 / エネルギーレベル / 発光デバイス
研究概要

本研究では、基礎研究として、III-III系(Al系)ベロブスカイト型酸化物のバンドギャップに対する希土類イオンのエネルギーレベルを明らかにすることを目的とする。平成25年度においては、III-III系ペロブスカイト型酸化物のYAIOを母体材料としてGd, Euなど一連の希土類イオンを添加した解析用サンプルを作製すること、および作製したサンプルに対して基礎的な光学測定や解析を行った。解析用YAlO_3粉末サンプルを固相反応法により作製した。得られたサンフルに対して蛍光/励起スペクトルや光吸収スペクトルを測定した。特に、Gd-Pr共添加YAlO_3は、Gdからの強い紫外発光を示すことが分かった。Eu添加YAlO_3の励起スペクトルには、CTSに帰属されるピークが観察された。CTSのエネルギー位置は、価電子帯上端とEu^<2+>基底状態間のエネルギー差を示し、酸化物母体中の希土類イオンのエネルギーレベルの決定にあたり基準となる重要な情報である。平成25年度の研究により、YAlO_3,中の希士類イオンの代表的なエネルギーレベルに関する基礎的な情報が得ることが出来た。
本研究の応用研究は、基礎研究で得られた知見をもとに、デバイス化に有望なIII-III系(Al系)ペロブスカイト型酸化物蛍光体を探索・選択し、その蛍光体薄膜を用いた無機ELデバイスを試作することである。基礎研究においてGd-Pr共添加YAlO_3がGdからの強い紫外発光を示したため、Gd発光中心のYAlO_(3)を選択し、ELデバイス化の予備実験として薄膜の作製を試みた。所属研究室においてスパッタリング法よる製膜を行い、産業技術総合研究所においてPLD法での製膜を行っている。作製した薄膜サンプルの結晶相や発光を調査しており、デバイスの実現に向けて検討が進められている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

YAlO_(3)に関して、希上類イオンの基礎的なエネルギーレベルに関する情報を得ることが出来た。また、応用研究にも着手し、薄膜を得ることが出来たため。

今後の研究の推進方策

基礎研究に関しては、より正確なエネルギーレベルを求めるために、固相反応法と比較して欠陥が少なく、組成均一性や結晶性の高い液相法で解析川サンプルを作製し、その測定を進めながら解析する。応用研究に関しては、薄膜のCL、測定など、デバイス化に向けた測定を実施していく。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] UV emissions in Gd^<3+> doped or Gd^<3+>-Pr^<3+> Co-doped III-III perovskite-type RMO_3 (R = Y, La : M=Al, Ga)2014

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Shimizu, Yasukazu Takano, Kazushige Ueda
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 559 ページ: 23-26

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2013.11.135

    • 査読あり
  • [雑誌論文] UV emission from Gd^<3+> ions in Gd^<3+>-Pr^<3+> codoped YAlO_3 perovskite2013

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Shimizu, Yasukazu Takano, Kazushige Ueda
    • 雑誌名

      Journal of Luminescence

      巻: 141 ページ: 44-47

    • DOI

      10.1016/j.jlumin.2013.03.030

    • 査読あり
  • [学会発表] PLD法によるGd^<3+>-Pr^<3+>共添加YAlO_3紫外蛍光体薄膜の作製2014

    • 著者名/発表者名
      清水雄平, 植田和茂, 高島浩
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2014年年会
    • 発表場所
      慶慶義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2014-03-19
  • [学会発表] Gd^<3+> UV Photoluminescence in YAlO_3, LaAlO_3, and LaGaO_3 Perovskite-type Oxides2013

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Shimizu, Yasukazu Takano, Kazushige Ueda
    • 学会等名
      The 30^<th> Japan-Korea International Seminar on Ceramics Conjugated with 2013 Fall Joint Meeting of Kyushu Branches of the Ceramic Society of Japan (CerSJ) and Technical Association of Refractories, Japan (TARJ)
    • 発表場所
      Kitakyushu International Conference Center, Kitakyushu
    • 年月日
      2013-11-21
  • [学会発表] RFスパッタリング法によるペロブスカイト型紫外蛍光体YAlO_3 : Gd^<3+>-Pr^<3+>液膜の作製2013

    • 著者名/発表者名
      清水雄平, 植田和茂
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス
    • 年月日
      2013-09-17
  • [学会発表] UV Emitting Phosphors Composed of Gd^<3+> Doped III-III Perovskite-type RMO_3 (R=Y, La, M=Al, Ga)2013

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Shimizu, Yasukazu Takano, Kazushige Ueda
    • 学会等名
      International Workshop on Green Energy Conversion-Summer School for Young Scientists-(The 2nd Inter national Seminar for Special Doctoral Program 'Green Energy Conversion Science and Technology')
    • 発表場所
      Koumi, Nagano
    • 年月日
      2013-09-02
  • [学会発表] UV Emission in Gd^<3+> Doped or Gd^<3+>-Pr^<3+> Codoped III-III Perovskite-type RMO_3 (R=Y, La, M=Al, Ga)2013

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Shimizu, Yasukazu Takano, Kazushige Ueda
    • 学会等名
      8th International Symposium on Transparent Oxide and Related Materials for Electronics and Optics (TOEO-8)
    • 発表場所
      International Conference Center, Waseda University
    • 年月日
      2013-05-13

URL: 

公開日: 2015-07-15  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi