2021 年度研究成果報告書

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

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研究課題/領域番号	19K05004
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分26020:無機材料および物性関連
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	蛍光体 / 酸化物 / 希土類イオン / ペロブスカイト / エネルギー移動 / 発光
研究成果の概要	ペロブスカイト型酸化物ABO3中に希土類イオンを添加した場合、大きな希土類イオンがBサイトを占有する例は多くないが、LaScO3中ではBサイトも置換することを以前の研究で発見した。しかし、Bサイトからの発光特性はほぼわかっていないため、本研究では、占有サイトが限定されるダブルペロブスカイト構造でTb3+やEu3+のサイト別発光を明らかにした。また、LaLuO3を母体に選び、Tb3+やEu3+をAまたはBサイトへ選択添加し、それらのサイトに依存した発光特性を明らかにした。更に、Ce3+をAサイト、Tb3+をAまたはBサイトに共添加して、A-A間またはA-B間のエネルギー移動による発光を実証した。
自由記述の分野	無機材料科学
研究成果の学術的意義や社会的意義	ペロブスカイト型酸化物のAサイトに希土類イオンを添加した蛍光体の研究例は数多く存在するため、新しい蛍光体を開発するためには、Bサイトへの添加やエネルギー移動との組み合わせが不可欠である。しかし、それらについては現在ほとんどわかっていない。本研究では、単純ペロブスカイト型酸化物やダブルペロブスカイト型酸化物において、希土類イオンをAまたはBサイトにサイト別に添加して、その発光特性を初めて解明した。さらに、単純なサイト別発光だけでなく、共添加によるエネルギー移動を使ったサイト別発光が起こることを実証し、今後の新規蛍光体の可能性を示唆した。