新規マンガン付活酸化物および窒化物蛍光体の探索

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21350113
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 山根 久典 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (20191364)
• 連携研究者: 山田 高広 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (10358260) ; 森戸 春彦 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80463800)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 蛍光発光材料 / 結晶構造解析 / 中性子検出用シンチレーター材料

研究概要

紫外および可視光励起で670~ 696nmの深赤色発光を示す酸化マグネシウムマンガンホウ素((Mg_<1. x> Mn_x)_2B_2O_5)と酸化リチウムマグネシウムマンガンホウ素(LiMg_<1-x> Mn_xBO_3)の新規蛍光体が、雰囲気を制御した固相反応法で合成された。これらの蛍光体は、ガンマー線に起因するバックグラウンドノイズの少ない中性子検出用シンチレーター材料としても利用できることが明らかにされた。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis crystal structure and photoluminescence of a new Eu-doped Sr containing sialon (Sr_<0. 94> Eu_<0. 06>)(Al_<0. 3> Si_<0. 7>)_4(N_<0. 8> O_<0. 2>)_6 (2012)
  • 著者名/発表者名: Hisanori Yamane, Satoshi Shimooka, Kyota Uheda
  • 雑誌名: Journal of Solid State Chemistry 巻: 185巻 ページ: 264-270
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation, crystal structure and photoluminescence of lithium magnesium manganese borate solid solutions (2012)
  • 著者名/発表者名: Hisanori Yamane, Tetsuya Kawano, Kentaro Fukuda, Takayuki Suehiro, Tsugio Sato
  • 雑誌名: LiMg_<1. x> Mn_xBO_3, Journal of Alloys and Compounds 巻: 512巻 ページ: 223-229
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis, crystal structures and photoluminescence properties of new oxyborates, Mg_5NbO_3(BO_3)_3 and Mg_5TaO_3(BO_3)_3, with novel warwickite-type superstructures (2011)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Kawano, Hisanori Yamane
  • 雑誌名: Journal of Solid State Chemistry 巻: 184巻 ページ: 2466-2471
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation, crystal structure and photoluminescence of garnet-type calcium tin titanium aluminates (2011)
  • 著者名/発表者名: Hisanori Yamane, Tetsuya Kawano
  • 雑誌名: Journal of Solid State Chemistry 巻: 184巻 ページ: 965-970
  • 査読あり
• [雑誌論文] Redetermination of synthetic warwickite (2011)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Kawano, Hisanori Yamane
  • 雑誌名: Mg_3TiO_2(BO_3)_2, Acta Crystallographica, Section E 巻: 67巻 ページ: i18-i19
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and characterization of manganese and cobalt pyroborates : M_2B_2O_5 (M=Mn, Co) (2010)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Kawano, Haruhiko Morito, Hisanori Yamane
  • 雑誌名: Solid State Sciences 巻: 12巻 ページ: 1419-1421
  • 査読あり
• [雑誌論文] A ramsayite-type oxide (2010)
  • 著者名/発表者名: Hisanori Yamane, Shunsuke Abe, Rong Tu, Takashi Goto
  • 雑誌名: Ca_2Sn_2Al_2O_9, Acta Crystallographica, Section E 巻: 66巻 ページ: i72-i72
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mg_5TiO_4(BO_3)_2, Acta Crystallographica (2010)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Kawano, Hisanori Yamane
  • 雑誌名: Section C 巻: 66巻 ページ: i92-i94
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation, crystal structure and photoluminescence of Mn^<2+>-doped magnesium pyroborates solid solutions,(Mg_<1-x> Mn_x)_2B_2O_5 (2010)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Kawano, Takayuki Suehiro, Tsugio Sato, Hisanori Yamane
  • 雑誌名: Journal of Luminescence 巻: 130巻 ページ: 2161-2165
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis, Crystal Structure Analysis, and Photoluminescence of Ti^<4+>-Doped Mg_5SnB_2O_<10> (2010)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Kawano, Hisanori Yamane
  • 雑誌名: Chemistry of Materials 巻: 22巻 ページ: 5937-5944
  • 査読あり
• [学会発表] (Mn_<0. 05> Mg_<0. 95>)_2B_2O_5多結晶体の合成と中性子シンチレーターへの応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田健太郎、川野哲也、山根久典,(他4名)
  • 学会等名: 2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(厚木市)
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] (Mn_xMg_<1-x>)_2B_2O_5固溶体の合成とフォトルミネッセンス (2011)
  • 著者名/発表者名: 川野哲也、山根久典、末廣隆之、佐藤次雄、福田健太郎
  • 学会等名: 2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(厚木市)
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] (Mn_xMg_<1-x>)_2B_2O_5の合成と蛍光発光および中性子シンチレーション特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川野哲也、山根久典、末廣隆之、佐藤次雄、福田健太郎
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2011年年会
  • 発表場所: 静岡大学(浜松市)
  • 年月日: 2011-03-16
• [学会発表] Mg_5SnO_4(BO_3)_2の結晶構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川野哲也、山根久典
  • 学会等名: 第49回セラミックス基礎科学討論
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター(岡山市)
  • 年月日: 2011-01-12
• [産業財産権] 中性用シンチレーターおよび中性子検出器 (2011)
  • 発明者名: 山根久典、川野哲也、吉川彰、柳田健之、横田有為、藤本裕、福田健太郎、河口範明
  • 権利者名: 東北大学、株式会社トクヤマ
  • 産業財産権番号: PTC出願、PCT/JP2011/79012
  • 出願年月日: 2011-12-15
  • 外国
• [産業財産権] 中性用シンチレーターおよび中性子検出器 (2010)
  • 発明者名: 山根久典、川野哲也、吉川彰、柳田健之、横田有為、藤本裕、福田健太郎、河口範明
  • 権利者名: 東北大学、株式会社トクヤマ
  • 産業財産権番号: 特許、特願2010-281067
  • 出願年月日: 2010-12-16
  • 外国