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2014 Fiscal Year Annual Research Report

ns2型発光中心を含有したガラス蛍光体における局所構造と発光特性の制御

Research Project

Project/Area Number 26709048
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

正井 博和  京都大学, 化学研究所, 助教 (10451543)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords酸化物ガラス / 蛍光体 / 蛍光 / ns2型発光中心
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、種々の酸化物ガラス中にドープした、Sn2+に代表されるns2型発光中心の発光特性を調査した。ホストの酸化物ガラスとして、亜鉛リン酸塩ガラスや亜鉛ホウ酸塩ガラスを選択して、蛍光スペクトルや発光減衰定数を評価したところ、組成に応じて発光挙動が異なることを見出した。また、当該ガラスを作製する雰囲気や、ガラス融液からの冷却速度によっても、発光特性や、吸収特性などの光学特性が大きく変化することを見出した。これらは、発光中心がそのまわりの局所状態を反映するためであり、融液を冷却して得られるガラスにおいて、その物性が作製条件に大きく左右される、例えば、急冷して得られるガラスと徐冷して得られるガラスでは、発光特性が大きく異なることが示唆される。
平成26年度は、高温から急冷して得られるガラス蛍光体の作製【研究項目A1】を実施計画として検討していたが、雰囲気制御電気炉において、高温から室温までの温度変化に対して耐えうるセラミックス管が現状では市販されていないことが判明した。そのため、専用のセラミックス管を業者と共同して作製するところから始めたため、この検討項目については、平成27年度に持ち越しとなっている。一方、酸-塩基反応を用いたアモルファス薄膜の作製、および組成・発光の調査【研究項目A2】に関しては、研究実施後、論文を投稿することができた。これらに対して組成・発光・局所構造の調査【研究項目B】を検討した。光学特性は評価できたものの、放射光を用いたXAFS測定は課題の採択との兼ね合いで、進展が若干遅くなっている。ただ、放射光の解析結果を必要としない論文については、随時論文投稿をおこなっており、その観点は、評価に値するといえる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ns2型発光中心を含有するガラスにおける論文を公表するだけでなく、共同研究者とのコラボレーションにより、今後の研究進展に不可欠な、ガラスのランダム性と発光特性との相関に関して、知見を得ることができたため。

Strategy for Future Research Activity

今後は、申請書で記述したデバイス応用を志向した研究を推進するよりも、アモルファス材料における構造のランダム性、および、組成の精密制御に関する研究を優先することを検討する。そのような基盤研究による知見を得て初めて、応用研究が成立すると考えるためであり、よりガラスの基礎的な特性と発光特性との相関を重点的に研究してゆく。

Causes of Carryover

ガラスの作製時の急冷過程に耐えるセラミックス管を持つ、雰囲気制御用電気炉が市販されていなかったため

Expenditure Plan for Carryover Budget

電気炉、光学評価機器など、研究進展に最も適した装置を購入するために使用する予定である。

  • Research Products

    (25 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (20 results) (of which Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] High energy-transfer rate from Sn2+ to Mn2+ in phosphate glasses2015

    • Author(s)
      H. Masai, Y. Hino, T. Yanagida, Y. Fujimoto, and Y. Tokuda
    • Journal Title

      Optical Materials Express

      Volume: 5 Pages: 617-622

    • DOI

      DOI:10.1364/OME.5.000617

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Photoluminescence and Radioluminescence properties of MnO-doped SnO-ZnO-P2O5 glasses2015

    • Author(s)
      H. Masai, Y. Hino, T. Yanagida, and Y. Fujimoto
    • Journal Title

      Optical Materials

      Volume: 42 Pages: 381-384

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.optmat.2015.01.031

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Optically stimulated luminescence in x-ray irradiated xSnO-(25-x)SrO-75B2O3 glass2015

    • Author(s)
      H. Nanto, R. Nakagawa, Y. Takei, K. Hirasawa, Y. Miyamoto, H. Masai, T. Kurobori, T. Yanagida, and Y. Fujimoto
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A

      Volume: 784 Pages: 14-16

    • DOI

      doi:10.1016/j.nima.2014.12.033

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Scintillation and dosimeter properties of 40Li2O-40B2O3-20SiO2 glass with different Sn concentrations2014

    • Author(s)
      T. Yanagida, Y. Fujimoto, H. Masai
    • Journal Title

      Physics and Chemistry of Glasses

      Volume: 55 Pages: 274-279

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 酸化物ガラスの機能化に向けて2015

    • Author(s)
      正井博和
    • Organizer
      日本セラミックス協会2015年会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2015-03-18
    • Invited
  • [Presentation] 異なる冷却過程で作製したSrO-B2O3 ガラス中のSn2+中心の発光2015

    • Author(s)
      正井博和、是枝聡肇、大窪貴洋
    • Organizer
      第61回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      平塚
    • Year and Date
      2015-03-12
  • [Presentation] Sn,Mn 共添加ZnO-P2O5 ガラスにおけるPL,RL 特性2015

    • Author(s)
      正井博和、日野祐輔、柳田健之、藤本裕
    • Organizer
      第61回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      平塚
    • Year and Date
      2015-03-12
  • [Presentation] Photo- and Radio- luminescence property of Sn2+-Ce3+- codoped zincphosphate Glasses2015

    • Author(s)
      Masai, H.; Hino, Y.; Yanagida, T.; Fujimoto, Y. Fukuda, K. Yoko, T.
    • Organizer
      The 10th international workshop on Ionizing radiation monitoring
    • Place of Presentation
      大洗
    • Year and Date
      2015-03-01
  • [Presentation] Luminescence of ns2-type Emission Center in Oxide Glasses2015

    • Author(s)
      Hirokazu Masai
    • Organizer
      EMN ceramics
    • Place of Presentation
      Orland, USA
    • Year and Date
      2015-01-29
    • Invited
  • [Presentation] Fabrication of Sn2+doped Phosphate Glasses for Phosphor Applications2014

    • Author(s)
      Masai, H.; Tanimoto, T.; Okumura, S.; Teramura, K.; Matsumoto, S.; Yanagida, T.; Tokuda, Y.; Yoko, T.
    • Organizer
      31st International Korea-Japan Seminar on Ceramics
    • Place of Presentation
      Changwon, Korea
    • Year and Date
      2014-11-27
  • [Presentation] Sn2+中心の発光特性と作製条件との相関2014

    • Author(s)
      正井博和
    • Organizer
      第55回ガラスおよびフォトニクス材料討論会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-11-15
  • [Presentation] OSL, TSL, and Scintillation Properties of Sn2+Doped 60ZnO-40P2O5 Glass2014

    • Author(s)
      Yanagida, T.; Masai, H.
    • Organizer
      IEEE NSS MIC 2014
    • Place of Presentation
      Seattle, USA
    • Year and Date
      2014-11-08
  • [Presentation] ガラスの構造解析とその応用2014

    • Author(s)
      正井博和
    • Organizer
      平成26年 ガラス科学技術研究会 第1回研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-10-07
    • Invited
  • [Presentation] SnO-ZnO-B2O3-P2O5ガラスの発光特性2014

    • Author(s)
      奥村駿、正井博和、徳田陽明
    • Organizer
      2014年秋季 第75回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-09-19
  • [Presentation] Sn 添加40Li2O-40B2O3-20SiO2ガラスの放射線応答特性Sn 添加40Li<sub>2</sub>O-40B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-20SiO<sub>2</sub> ガラスの放射線応答特性2014

    • Author(s)
      奥村駿、正井博和、柳田健之
    • Organizer
      2014年秋季 第75回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-09-19
  • [Presentation] Sn 添加60ZnO-40P2O5ガラスの放射線応答特性2014

    • Author(s)
      正井博和、柳田健之
    • Organizer
      2014年秋季 第75回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-09-19
  • [Presentation] Photoluminescence of ns2 type center-containing oxide glasses2014

    • Author(s)
      masai, H.; Yamada, Y.; Yanagida, T.; Suzuki, Y.; Okumura, S.; Fujimoto, Y.; Kanemitsu, Y.
    • Organizer
      International Symposium on Non-Oxide and New Optical Glasses 2014
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
    • Year and Date
      2014-08-28
  • [Presentation] ns2型発光中心を含有する酸化物ガラスの創製2014

    • Author(s)
      正井博和
    • Organizer
      第46回ガラス部会 夏季若手セミナー
    • Place of Presentation
      岩沼
    • Year and Date
      2014-08-25
    • Invited
  • [Presentation] Sn-Mn 共添加ガラスにおける発光特性の励起エネルギー依存性2014

    • Author(s)
      正井博和
    • Organizer
      第7回次世代先端光科学研究会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-07-29
  • [Presentation] Photoluminescence of Sn2+ center in zinc phosphate glass2014

    • Author(s)
      Masai, H.; Tanimoto, T.; Okumura, S.; Teramura, K.; Matsumoto, S.; Yanagida, T.; Tokuda, Y.; Yoko, T.
    • Organizer
      The 4th international conference on MEXT project of integrated research on chemical synthesis
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-07-11
  • [Presentation] Scintillation and dosimeter properties of 40Li2O-40B2O3-20SiO2 glass with different Sn concentrations2014

    • Author(s)
      Yanagida, T.; Fujimoto, Y.; Masai, H.
    • Organizer
      Borate and Phosphate Glass 2014
    • Place of Presentation
      Pardubice, Czech
    • Year and Date
      2014-06-30
  • [Presentation] Radiation induced luminescence properties of pure and Sn-doped 60ZnO-40P2O5 glass2014

    • Author(s)
      Yanagida, T.; Fujimoto, Y.; Masai, H.
    • Organizer
      Borate and Phosphate Glass 2014
    • Place of Presentation
      Pardubice, Czech
    • Year and Date
      2014-06-30
  • [Presentation] Optically Stimulated Luminescence in X-ray irradiated xSnO-(25-x)SrO-75B2O3 Glass2014

    • Author(s)
      Nanto, H.; Nakagawa, R.; Takei, Y.; Hirasawa, K.; Miyamoto, Y.; Masai, H.; Kurobori, T.; Yanagida, T., Fujimoto, Y.
    • Organizer
      2014 Symposium of Radiation Measurements and Applications (SORMA XV)
    • Place of Presentation
      Michigan, USA
    • Year and Date
      2014-06-11
  • [Presentation] Sn2+含有酸化物ガラスの発光特性2014

    • Author(s)
      正井博和
    • Organizer
      第353回蛍光体同学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-06-06
    • Invited
  • [Remarks] 京都大学化学研究所 無機フォトニクス材料研究領域

    • URL

      http://noncry.kuicr.kyoto-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2016-06-01  

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