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2019 年度 実施状況報告書

Bサイト置換希土類添加ペロブスカイト型酸化物蛍光体中のエネルギー移動と発光

研究課題

研究課題/領域番号 19K05004
研究機関九州工業大学

研究代表者

植田 和茂  九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70302982)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード発光 / 蛍光体 / ペロブスカイト構造 / 酸化物
研究実績の概要

ペロブスカイト型酸化物蛍光体ABO3において、発光中心として添加した希土類イオンは、一般的にAサイトを置換するが、一部の物質ではBサイトを置換し、Aサイトを置換した場合と異なる発光特性を示すことが最近明らかになった。以前の数多くの研究はAサイトを置換した場合の蛍光特性を報告しており、単純なペロブスカイト構造でBサイトを置換した希土類イオンからの発光特性について報告した研究はほとんど無い。したがって、本研究では、最近見出したA・B各サイトに発光中心を選択添加できる単純ペロブスカイト型酸化物蛍光体を用い、各サイトからの発光特性を正確に分離しながら整理・理解する。そして、各サイト間でのエネルギー移動を利用した新規蛍光体や、結晶場の強いBサイト中の希土類イオンからの発光を用いた新規蛍光体を開発することを目的とする。
今年度は、最近見出したA・B各サイトに発光中心を選択添加できる単純ペロブスカイト型酸化物蛍光体LaLuO3、LaYO3、LaScO3を中心に、発光中心であるEu3+やTb3+をサイト別添加している。そして、各サイトからの発光特性を正確に分離し、正確なサイト別発光の結果を整理している。

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

新しい蛍光分光光度計の導入を終え、測定環境が整い、錯体重合法で測定した各サンプルの測定をおおむね順調に進めている。まだ、新しい装置に慣れていない部分もあるが、測定を繰り返せば、慣れてくるものと思われる。サンプルに関しても、作製しやすいものから、単一相を得られないものなど様々なサンプルに取り組んできた。ある程度のサンプルを作製できたことを確認し、それらの測定も特に問題なく進めていることから、おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

現在はペロブスカイト型酸化物蛍光体ABO3の中でも、希土類イオンの価数の影響を受けにくい3価のイオンがA及びBサイトを構成する物質、いわゆるⅢ-Ⅲ系のペロブスカイト型酸化物を中心に物質探索を行っている。具体的にはLaLuO3、LaYO3、LaScO3などを母体に用いながら、Eu3+やTb3+を添加してその蛍光を評価している。しかし、ペロブスカイト型酸化物には、Ⅲ-Ⅲ系のみならず、Ⅱ-Ⅳ系やⅠ-Ⅴ系が知られており、それらの母体に対するサイト選択添加はあまり調べられていない。Ⅲ-Ⅲ系の調査がひととおりまとまった段階を経て、Ⅱ-Ⅳ系やⅠ-Ⅴ系の調査に移り、母体のAまたはBサイトの価数が発光や励起にどのような影響を及ぼすか検討する予定でいる。

次年度使用額が生じた理由

少額な残金のため、次年度の消耗品費として活用するため。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Site-Selective Doping and Site-Sensitive Photoluminescence of Eu3+ and Tb3+ in Perovskite-Type LaLuO32019

    • 著者名/発表者名
      Ueda Kazushige、Tanaka Syuto、Yoshino Takuma、Shimizu Yuhei、Honma Tetsuo
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 58 ページ: 10890~10897

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.9b01273

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Site Dependence of Tb3+ Luminescence in Double Perovskite-Type Alkaline Earth Lanthanum Tantalates2019

    • 著者名/発表者名
      Ueda Kazushige、Tanaka Syuto、Yamamoto Ryo、Shimizu Yuhei、Honma Tetsuo、Massuyeau Florian、Jobic Stephane
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 124 ページ: 854~860

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.9b09260

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ペロブスカイト型LaLuO3:Eu3+中におけるEu3+発光のサイト依存性2019

    • 著者名/発表者名
      吉野卓馬, 植田和茂
    • 学会等名
      2019年度九州支部秋季研究発表会・九州環境セラミックス討論会

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公開日: 2021-01-27  

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