| 研究課題/領域番号 |
22K04695
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
大西 彰正 山形大学, 理学部, 教授 (90261677)
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| 研究分担者 |
北浦 守 山形大学, 理学部, 教授 (60300571)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| キーワード | 高速シンチレータ |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、高輝度かつ高速なシンチレータを開発するための、新たな原理によるオージェ・フリー発光（AFL）の発生に向け、最外内殻正孔を高効率に生成する電子励起過程と生成した最外内殻正孔が価電子と高効率に輻射消滅する過程が両立をする物質系の開発を目指している。具体的には、アルカリ亜鉛塩化物において内殻電子の励起過程をp→s型とし、AFL過程をp→d型とするもので、従来のAFL物質では両遷移過程を同時に許容化することはできていない。本研究の対象物質では輻射消滅過程は許容過程と考えられているが、電子励起過程は許容過程ではない。これを解決するためには、最外内殻準位がp軌道とd軌道の混合軌道で形成される物質系において、混合状態を制御することで、p→s遷移を実現しなければならない。昨年度の研究では、試料の作製時において欠陥生成による最外内殻準位の混合状態の制御の阻害や最外内殻軌道d軌道へのp軌道の混合によるAFLの高速化の阻害という、目的を達成するために解決しなければならない新たな課題が見出された。そのためこれらを解明するための、実験データの解析を進めた。今年度の研究により、最外内殻準位から伝導帯への電子励起が従来は異なるイオン間において電子遷移が起こると考えられていたが、実はイオン内遷移である可能性が示唆された。このことは、励起過程の許容化をより困難にする結果と考えられた。研究のアイデアとして内殻電子の遷移過程をd→s型からp→s型に制御することを検討してきたが、むしろ本物質系では電子励起過程がp→s型で、AFL過程がp→p型の方が励起・輻射消滅過程ともに効率が良いという考察が得られた。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
4: 遅れている
理由
昨年度末までの遅れは、研究分担者の協力により戻り始めている。次年度は引き続き、研究の遅れの原因である管理業務を適正化し、計画の遅れを少しでも戻す予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和7年度は、内殻電子の遷移過程について、実現を計画してきたd→sタイプからp→sタイプの転換が高速シンチレータに適すのか、あるいはp→pタイプの方が適すのを明らかにするための実験と考察を進め、得られた成果をまとめる計画である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
過去2年間の予期せぬ管理業務により研究計画が遅れたために発生した。計画の遅れをとり戻す過程で、翌年度分として請求した助成金と合わせて研究を実施するための物品や研究発表、実験のための旅費等に残額を使用し、研究計画を適切に実行する計画である。
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