| 研究課題/領域番号 |
16K06721
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
中野 裕美 豊橋技術科学大学, 教育研究基盤センター, 教授 (00319500)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 構造・組成制御 / セラミックス / 酸化物蛍光体 / 結晶構造解析 / 発光特性評価 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、ナノスケールで結晶構造・組織を制御することにより、新酸化物蛍光体の母体材料設計をし、従来の固相法に加え、反応場として溶液法を用いたものとも比較しながら、多様な機能性を付与した新蛍光体材料を創成する。また、機能向上のために、実験的手法による原子レベルでのTEM等による組織・構造観察及び解析やXRD-リートベルト解析による精密な結晶構造解析を行い、計算科学的手法として第一原理計算結果を融合することにより、結晶構造・組織と物性の関係を明確にする。得られた新知見は材料設計にフィードバックし、論文、国際会議等で広く国内外に公表する。28年度計画についてすべて順調に遂行し、いずれも学会、論文成果を挙げることができた。
1. 新母体材料Zn-(Sn,Ti)-O系の蛍光体の合成と機構解明(担当：中野、協力者：学生)、新蛍光体材料を見出した。この材料は、Euが拡散しにくく、反応性や発光強度向上のため、初期粒子を遊星型ボールミルで0.1μm以下に微細化することにより、ようやく合成に成功した。学会、論文によりその成果を報告した。
２．構造相転移を利用した構造制御によるCa-Si-O系蛍光体の合成と評価 (担当：中野、協力者: 学生)、Ca2SiO4の相転移を利用してPイオンを添加することにより、β-α’L相転移により、室温でも高温相（α’L相）を出現させて発光特性を向上させ、結晶構造と発光強度の関係を明確にし、学会、論文により成果を報告した。
３．組成制御によるBa-Al-O系蛍光体の合成と評価 (担当：中野、協力者:学生)、Ba0.79Al10.9O17.14の組成では、逆位相境界のあるユニークな構造を母体構造として活用し、蛍光体合成に成功した。これらのナノスケールでの構造・組成制御には、TEM/EDS解析を行い、正確な評価・解析をし、学会、論文発表を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
申請書に記載した項目すべてにおいて、順調に進行し、予想以上の学会、国際会議、論文で成果を報告することができた。
また、研究実績３については、紛体工学秋期研究発表会にて、協力研究者が優秀発表賞を受賞し、研究成果が高く評価された。
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| 今後の研究の推進方策 |
１．研究計画に記載した、紫色励起Li-Ta-Ti-O系赤色蛍光体の応用展開 （担当：中野、協力者：知財部門）については、現在企業との連携で実用化に向けた取り組み、対策を施行中であり、学会等では発表を検討している。
２．29年~30年度は、蛍光体材料設計のための発光強度と結晶構造の関係解明と設計へのフィードバックを積極的にに行い、28年度に得られた成果をさらに発展される計画を立て、順調に進めている。
３．計算科学的手法も取り入れ、実験データと、計算科学による融合解析により、より正確なメカニズムを解明し、本分野に貢献できる成果を報告する予定である。
４．さらに、プロセスの改良にも取り組み、高磁場中、またパルス炉など新しい手法をとりいれ、低温短時間合成にも着手する計画を進行している。
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