• 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

2019 年度 実績報告書

遷移金属のCT遷移を青色吸収源とするEu3+賦活赤色蛍光体の創製

研究課題

研究課題/領域番号 17K14813
研究機関東北大学

研究代表者

長谷川 拓哉  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (30793690)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード蛍光体 / 遷移金属酸化物 / Eu3+ / 赤色 / 電荷移動遷移
研究実績の概要

本研究では,遷移金属と配位アニオンとの間の電荷移動遷移を利用した新しい蛍光体の開発,さらにその吸収エネルギーをEu3+へと移動した新しい蛍光体の開発を目的とした。さらに,その電荷遷移の吸収波長を低エネルギー化(長波長化)することで,最終的には青色光までシフトさせることを目的としている。
本研究の中で,ガーネット構造を持つバナジン酸蛍光体LiCa3MV3O12 (M=Mg, Zn)なる新しい遷移金属酸化物の発見に成功し,その蛍光特性評価を詳細に調査した。この研究成果は,無機化学専門誌に掲載され,その論文は多くの被引用数を有している。特に,その研究報告内では,この遷移金属酸化物材料にEu3+を導入した新しい蛍光体が,近紫外光励起により赤色発光を示すことが見出されている。
二年度から最終年度にかけては,新たに発見した蛍光体母体となりうるBa2(Zn,Mo,Y)O6について研究を進めた。その材料は青色領域にかかる光吸収を有していた。母体材料の青色光吸収によるEu3+の赤色発光発現を目指して,Ba2(Zn,Mo,Y)O6にEu3+を導入したところ,Eu3+の固溶は確認されたものの,青色光励起はもとより紫外線励起ですら赤色発光は確認されなかった。一般的な酸化物においてEu3+は赤色発光を示すにもかかわらず,発光を示さない点は蛍光体の消光機構解明に対して大きな役割を果たしうる。ただし,この原因は,はっきりとわかっていないものの,励起電子が伝導帯へと移動して消光している可能性がある。
本研究によって,最終目的となる青色光励起の赤色発光蛍光体の開発には至らなかったものの,いくつかの新しい遷移金属酸化物蛍光体母体の発見に成功した。また,Eu3+の発光を得るために,電子構造が大きな影響を与えることが示唆された。今後は,酸化物蛍光体におけるEu3+の消光機構の解明を進める必要がある。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Preparation of MGF Phosphor by O2 Postannealing and Impact on Luminescence Properties and Crystal Lattice2020

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Takuya、Tanaka Ryo、Ueda Tadaharu、Toda Kenji
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1111/jace.17222

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative Determination of the Effective Mn4+ Concentration in a Li2TiO3:Mn4+ Phosphor and Its Effect on the Photoluminescence Efficiency of Deep Red Emission2019

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Takuya、Nishiwaki Yoshinori、Fujishiro Fumito、Kamei Shinnosuke、Ueda Tadaharu
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 4 ページ: 19856~19862

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b02798

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Blue-light-pumped wide-band red emission in a new Ce3+-activated oxide phosphor, BaCa2Y6O12:Ce3+: Melt synthesis and photoluminescence study based on crystallographic analyses2019

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Takuya、Iwaki Masato、Kim Sun Woog、Ueda Tadaharu、Uematsu Kazuyoshi、Toda Kenji、Sato Mineo
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 797 ページ: 1181~1189

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2019.05.155

    • 査読あり
  • [学会発表] 酸素アニーリングによるMg28Ge10O48-δFδ:Mn4+蛍光体の内部量子効率の向上効果2020

    • 著者名/発表者名
      長谷川 拓哉, 殷シュウ, 上田 忠治, 戸田 健司
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2020年会
  • [学会発表] 酸化物結晶における4f-5d間遷移による赤色発光実現に向けた設計コンセプト2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川拓哉, 上田忠治, 戸田健司, 佐藤峰夫
    • 学会等名
      第35回希土類討論会プログラム
  • [学会発表] Quantitative Determination of Effective Mn4+ Concentration and its Influence on Photoluminescence Efficiency of Deep-red emission in Li2TiO3:Mn4+2019

    • 著者名/発表者名
      Takuya Hasegawa, Yoshinori Nishiwaki, Fumito Fujishiro, Shinnosuke Kamei and Tadaharu Ueda
    • 学会等名
      The 13th Pacific Rim Conference of Ceramic Societies (PACRIM13)
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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