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2013 Fiscal Year Annual Research Report

レアアース・フリー赤色、緑色蛍光体の開発と応用

Research Project

Project/Area Number 23360133
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

安達 定雄  群馬大学, 理工学研究科, 教授 (10202631)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中村 俊博  群馬大学, 理工学研究科, 助教 (90451715)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords蛍光体 / 発光特性 / フッ化物結晶 / アルカリハライド / エネルギー輸送現象
Research Abstract

研究の最終年度である今年度は、研究の主眼である純化学的手法による各種蛍光体の作製と特性評価に傾注した。これら蛍光体の母体結晶として、(1) I2-IV-F6、(2) II-IV-F6、(3) アルカリハライド結晶、(4) CaCO3、(5)SnO2結晶が上げられる。母体結晶に対する賦活イオンとして、Mn2+、Mn4+、Ce3+、Tb3+、Eu3+、Cr3+を検討した。(1)の I2-IV-F6蛍光体では、Mn2+イオン賦活黄色蛍光体でのユニークな光照射劣化現象を観測した。そして、その原因として、光イオン化現象(Mn2+→Mn3+)を提案した。(2)のII-IV-F6蛍光体として、BaSiF6:Mn4+やBaTiF6:Mn4+、ZnSiF6・6H2O:Mn4+の赤色蛍光体の合成に成功し、諸特性を調べた。そして、前者の二つについては、我々が以前に開発した高性能K2SiF6:Mn4+赤色蛍光体と同等に近い特性を示すことが分かった。(3)では、NaClやKClを母体結晶としたCe3+賦活青色蛍光体やCe3+をドナーイオンとし、Tb3+をアクセプタイオンとする共賦活エネルギー輸送蛍光体を開発した。(4)のCaCO3ではCe3+とTb3+の共賦活緑色蛍光体を作製した。(5)のSnO2蛍光体では、Mnイオンを賦活させることにより、近赤外にピークを有するユニークな発光を観測した。3価のMnイオンによるものと考えている。以上を総合すると、Mnイオンは2価から7価までの価数を取ることが可能であり、適切な母体材料を選ぶことで、青色から近赤外までの広い波長域をカバーできる魅力的な賦活イオンと結論される。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (33 results)

All 2014 2013

All Journal Article (15 results) (of which Peer Reviewed: 15 results) Presentation (18 results)

  • [Journal Article] Emission decay rate of a light emitter on thin metal films2014

    • Author(s)
      T. Nakamura, T. Moriyama, N. Nabatova-Gabain and S. Adachi
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys

      Volume: 53 Pages: 045201-1-5

    • DOI

      10.7567/JJAP.53.045201

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Plasmonic control of ZnO random lasing characteristics2014

    • Author(s)
      T. Nakamura, S. Sonoda, and S. Adachi
    • Journal Title

      Laser Phys. Lett

      Volume: 11 Pages: 016004-1-5

    • DOI

      10.1088/16122011/11/1/016004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoluminescent properties of NaCl:Ce3+ phosphor synthesized using antisolvent crystallization2014

    • Author(s)
      Y. Nagaoka and S. Adachi
    • Journal Title

      J. Lumin.

      Volume: 145 Pages: 797-802

    • DOI

      org/10.1016/j.jlumin.2013.08.062

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Ce concentration and temperature on photoluminescence intensity in KCl:Ce3+ blue phosphor2014

    • Author(s)
      Y. Tosaka and S. Adachi
    • Journal Title

      ECS J. Solid State Sci. Technol.

      Volume: 3 Pages: R14-R17

    • DOI

      10.1149/2.008402jss

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and properties of “black silicon” formed by Pd-catalyst etching in NH4HF2/H2O2 solution2014

    • Author(s)
      Y. Matsui and S. Adachi
    • Journal Title

      ECS J. Solid State Sci. Technol.

      Volume: 3 Pages: P48-P54

    • DOI

      10.1149/2.004404jss

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High energy transfer efficiency in photoluminescence of (Ce3+,Tb3+)-codoped NaCl green phosphor2014

    • Author(s)
      Y. Nagaoka and S. Adachi
    • Journal Title

      ECS J. Solid State Sci. Technol.

      Volume: 3 Pages: R43-R49

    • DOI

      10.1149/2.006404jss

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and optical properties of BaTiF6:Mn4+ red phosphor2014

    • Author(s)
      D. Sekiguchi and S. Adachi
    • Journal Title

      ECS J. Solid State Sci. Technol.

      Volume: 3 Pages: R60-R64

    • DOI

      10.1149/2.025404jss

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simple wet chemical synthesis and photoluminescence characterization of SnO2:Eu3+ reddish-orange phosphor2014

    • Author(s)
      T. Arai and S. Adachi
    • Journal Title

      J. Lumin.

      Volume: 153 Pages: 46-53

    • DOI

      org/10.1016/j.jlumin.2014.03.011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical absorption, photoluminescence, and Raman scattering studies on Si nanowire arrays formed in Ag2SO4-HF-H2O solution2013

    • Author(s)
      H. Tomioka and S. Adachi
    • Journal Title

      ECS J. Solid State Sci. Technol.

      Volume: 2 Pages: P253-P258

    • DOI

      10.1149/2.007306jss

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical properties of “black silicon” formed by catalytic etching of Au/Si(100) wafers2013

    • Author(s)
      Y. Matsui and S. Adachi
    • Journal Title

      J. Appl. Phys.

      Volume: 113 Pages: 173502-1-9

    • DOI

      org/10.1063/1.4803152

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoluminescence and Raman scattering spectroscopies of BaSiF6:Mn4+ red phosphor2013

    • Author(s)
      D. Sekiguchi, J. Nara, and S. Adachi
    • Journal Title

      J. Appl. Phys.

      Volume: 113 Pages: 183516-1-6

    • DOI

      org/10.1063/1.4803880

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient resonant energy transfer in (Ce3+,Tb3+)-codoped CaCO3 green phosphor2013

    • Author(s)
      J. Nara and S. Adachi
    • Journal Title

      ECS J. Solid State Sci. Technol.

      Volume: 2 Pages: R135-R141

    • DOI

      10.1149/2.016307jss

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] IR emission band and multiple-peak structure in photoluminescence spectra of SnO2:Mn2013

    • Author(s)
      T. Arai and S. Adachi
    • Journal Title

      ECS J. Solid State Sci. Technol.

      Volume: 2 Pages: R172-R177

    • DOI

      10.1149/2.029309jss

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoluminescent properties of Eu3+ in G2O3:Cr3+ films prepared by metal organic deposition2013

    • Author(s)
      Y. Tokida and S. Adachi
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys.

      Volume: 52 Pages: 101102-1-5

    • DOI

      org/10.7567/JJAP.52.101102

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical spectroscopy of ZnSiF6•6H2O:Mn4+ red phosphor2013

    • Author(s)
      R. Hoshino and S. Adachi
    • Journal Title

      J. Appl. Phys.

      Volume: 114 Pages: 213502-1-6

    • DOI

      org/10.1063/1.4836896

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] スパッタ作製Zn3N2 膜の光学定数2014

    • Author(s)
      設楽知彰,櫻井航平,宮崎卓幸,安達定雄
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川県相模原市(青山学院大学)
    • Year and Date
      20140317-20140320
  • [Presentation] 液中レーザーアブレーションによる赤色発光K2SiF6:Mn4+蛍光体の微粒子化2014

    • Author(s)
      袁 澤,中村俊博,安達定雄
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川県相模原市(青山学院大学)
    • Year and Date
      20140317-20140320
  • [Presentation] BaSiF6:Eu3+赤色粉末の作製と評価2014

    • Author(s)
      関口大祐,安達定雄
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川県相模原市(青山学院大学)
    • Year and Date
      20140317-20140320
  • [Presentation] KCl:Ce3+,Tb3+緑色蛍光体の作製及び発光特性2014

    • Author(s)
      登坂優希,安達定雄
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川県相模原市(青山学院大学)
    • Year and Date
      20140317-20140320
  • [Presentation] NaCl:Ce3+, Tb3+ , Mn2+白色蛍光体の作製および発光特性2014

    • Author(s)
      長岡佳宏,安達定雄
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川県相模原市(青山学院大学)
    • Year and Date
      20140317-20140320
  • [Presentation] K2SiF6:Mn2+蛍光体の紫外光照射による劣化2014

    • Author(s)
      尾山拓彌,安達定雄
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川県相模原市(青山学院大学)
    • Year and Date
      20140317-20140320
  • [Presentation] ZnSiF6・6H2O:Mn4+赤色蛍光体の紫外光照射による劣化現象2014

    • Author(s)
      星野良介,安達定雄
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川県相模原市(青山学院大学)
    • Year and Date
      20140317-20140320
  • [Presentation] 多孔質Siの液中レーザーアブレーションによる青色発光Siコロイドの作製2013

    • Author(s)
      袁 澤,中村俊博,安達定雄,橋本修一
    • Organizer
      第74回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      京都市(同志社大学)
    • Year and Date
      20130916-20130920
  • [Presentation] HF/H2O2を用いたPdアシスト化学エッチングによるシリコンナノ構造物質の作製と評価2013

    • Author(s)
      松井祐介,安達定雄
    • Organizer
      第74回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      京都市(同志社大学)
    • Year and Date
      20130916-20130920
  • [Presentation] 熱アニールを行った酸化亜鉛粉末におけるランダムレーザー発振特性2013

    • Author(s)
      薗田翔平,中村俊博,安達定雄
    • Organizer
      第74回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      京都市(同志社大学)
    • Year and Date
      20130916-20130920
  • [Presentation] SnO2:Eu3+蛍光体の作製と評価2013

    • Author(s)
      新井敬章,安達定雄
    • Organizer
      第74回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      京都市(同志社大学)
    • Year and Date
      20130916-20130920
  • [Presentation] Ga2O3:Eu3+, Cr3+赤色蛍光体の作製と特性評価2013

    • Author(s)
      時田祥紀,安達定雄
    • Organizer
      第74回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      京都市(同志社大学)
    • Year and Date
      20130916-20130920
  • [Presentation] KCl:Ce3+青色蛍光体の作製及び発光特性2013

    • Author(s)
      登坂優希,長岡佳宏,安達定雄
    • Organizer
      第74回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      京都市(同志社大学)
    • Year and Date
      20130916-20130920
  • [Presentation] NaCl:Ce3+, Tb3+緑色蛍光体の作製および発光特性2013

    • Author(s)
      長岡佳宏,安達定雄
    • Organizer
      第74回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      京都市(同志社大学)
    • Year and Date
      20130916-20130920
  • [Presentation] BaTiF6:Mn4+赤色蛍光体の作製と評価2013

    • Author(s)
      関口大祐,安達定雄
    • Organizer
      第74回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      京都市(同志社大学)
    • Year and Date
      20130916-20130920
  • [Presentation] ZnSiF6・6H2O:Mn4+赤色蛍光体の作成と評価2013

    • Author(s)
      星野良介,関口大祐,安達定雄
    • Organizer
      第74回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      京都市(同志社大学)
    • Year and Date
      20130916-20130920
  • [Presentation] 酸化亜鉛ナノ粒子フィルムからの擬似単一モードランダムレーザー発振の温度2013

    • Author(s)
      中村俊博,安達定雄,藤原英樹,煮雪亮,笹木敬司,辻剛志,石川善恵,越崎直人
    • Organizer
      第74回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      京都市(同志社大学)
    • Year and Date
      20130916-20130920
  • [Presentation] Theoretical calculation of emission decay rate for a light-emitter on thin metal film2013

    • Author(s)
      T. Nakamura, T. Moriyama, N. Nabatova-Gabain, and S. Adachi
    • Organizer
      The 6th International Confernece on Spectroscopic Ellipsomerty
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      20130526-20130531

URL: 

Published: 2015-05-28  

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