| 研究概要 |
本年は遷移金属で赤色発光中心であるCr添加ZnGa2-xAlxO4の組成で一連のスピネル結晶固溶体を作製，光伝導度波長依存性や蛍光特性の組成，温度依存性から光イオン化による蓄光，残光機構を詳細に調査した．発光(PL)・励起(PLE)スペクトルとその温度依存性をXe白色光源，分光器，クライオスタットを組み合わせた実験系により測定した．光電流励起(PCE)スペクトルは、単色光をクライオスタット内部の試料に照射し，各波長での光電流値を微小電流計で測定した．
同組成系のPLEにおいては，700nmピークの2E-4A2遷移によるPLバンドと560nm, 410nm, 300nm,および260nmにそれぞれ，4A2-4T2, 4A2-4T1遷移, 4A2-CB(伝導帯)，とVB(価電子帯)-CBによるPLEバンドが観測された．このうちCBの関与する後2つのバンドはAl濃度xが増加するにつれて，短波長シフトした．一方，残光励起スペクトルは,Cr3+のd-d遷移ではなく，CBへの励起と一致することが判った．
これは，Cr3+の基底準位の電子励起により，伝導帯CBへ電子移動すること，CBを経由してトラップへ蓄光していることを示している．Al置換量Xの増加と共に室温での残光強度は低下したが，60分後に近赤外(980nm)光を照射した時の輝尽蛍光強度は，強いことが判った．これはAl置換によりトラップ密度は減少していないが，CBの上昇により，トラップ深さが深くなり，室温では解放消費されにくくなることを意味している．また80℃での残光寿命はZnGa2O4: Crよりもむしろ長くなることも確認された．
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