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近赤外広帯域ガラス蛍光体とＬＥＤとを組み合わせた新しい近赤外広帯域小型光源の実現を目指し、高発光効率近赤外ガラス蛍光体の開発をおこなっている。本研究では、希土類イオン周辺局所構造及びガラス骨格構造と発光効率の相関関係を明らかにし、高効率化の指針を得ることを目指した。
昨年度は、ガラス形成酸化物をＢ２Ｏ３とし、修飾酸化物をＢｉ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣａＯと変化させた試料に対して広域Ｘ線吸収微細構造（ＥＸＡＦＳ）測定とＸ線回折（ＸＲＤ）測定をおこなった。ＥＸＡＦＳ測定の解析結果より、Ｂに対してＢｉがＳｍ３＋に近接しているＢｉ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３系ガラスの発光効率が高いことを明らかにした。また、ＸＲＤ測定結果より、２原子間距離より長い中距離の構造を有しているＢｉ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３系ガラスの発光効率が高いことを明らかにした。
今年度は、昨年度のＸＲＤ測定結果に対する逆モンテカルロシミュレーション（ＲＭＣ）解析とＢｉ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３系ガラスの組成を変化させた試料のＥＸＡＦＳ測定及びその解析をおこなった。ＲＭＣ解析では、発光効率が比較的高いＢｉ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３系ガラスとＺｎＯ－Ｂ２Ｏ３系ガラスの構造が比較的良く似ているのに対し、発光効率が低いＣａＯ－Ｂ２Ｏ３系ガラスは構造が異なる可能性を示した。また、Ｂｉ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３系ガラスの組成を変化させた試料のＥＸＡＦＳ解析結果では、Ｂｉ２Ｏ３組成が高い場合に、Ｂｉに対してＢがＳｍ３＋に近接し、発光効率が低下することを明らかにした。
このように、希土類イオン周辺局所構造とガラス骨格構造と発光効率には、相関関係が見られる。このことは、さらに多くの試料に対して実験を継続することによって、高効率化の指針が見い出せる可能性を示唆している。
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