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Establishment of Highly Ordered Structured Growth Process from Gas Phase Using High-speed Chemical Vapor Deposition and In-situ Observation

利用高速化学气相沉积和原位观察建立气相高度有序结构化生长过程

基本信息

批准号：
21J11881
负责人：
松本昭源
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

我々の研究グループでは、レーザー加熱を援用した化学気相析出法を利用することで、従来の気相法では到達し得ない高速成膜かつ特異な微細構造を有するセラミックスコーティングを報告してきた。中でも、申請者らは当研究費のHfO2-Al2O3系コーティングの合成を進める中で、気相から直接、相分離構造を有するHfO2-Al2O3系コーティングが合成できることを見出した。2021年度は、これら気相からの相分離構造をシンチレータ材料へ応用するために、まずは、各種添加元素を導入した希土類酸化物の単相の気相合成に取り組んだ。対象としては、Eu3+添加Y2O3やCe3+添加Lu3Al5O12に取り組んだ。原料には、ＹやLu、Alの有機金属原料を用い、原料炉内で所定の温度へと昇温させて前駆体ガスとした。基板には、セラミックス平板や核種酸化物の単結晶平板を用いて、加熱ステージ上で予熱した後、赤外レーザー照射によって加熱した。合成した試料は、Ｘ線回折により相同定を行い、微細組織は走査型電子顕微鏡によって観察した。フォトルミネッセンス特性は、蛍光分光光度計で測定し、シンチレーション特性はＸ線照射下またはアルファ線照射下にて卓上分光器や光電子増倍管を用いて測定した。X線照射下で、気相合成したCe3+:Lu3Al5O12膜は単結晶体と同様の5d-4f遷移由来による緑色の発光を示した。また、アルファ線照射下でのシンチレーション減衰プロファイルの測定より、合成したCe3+:Lu3Al5O12膜は、従来の単結晶体よりも早い応答特性を示すことが分かった。これは、溶融凝固法では到達し得ない高い添加元素濃度によるものと推察される。これら結果より、気相合成によってCe3+:Lu3Al5O12系シンチレータの合成を実証できた。この結果は、査読付き国際誌 (Sensor and Materials誌) に投稿、受理されている。

In our research, the chemical phase precipitation method is used to achieve high-speed film formation, micro-fabrication, and so on. Chinese and foreign applicants are interested in the study of synthesis in the HfO2-Al2O3 system, direct phase separation and phase separation. There are some problems in the synthesis of the HfO2-Al2O3 system. In the year 2021, the raw materials of rare earth and rare earth were prepared by the phase separation of rare earth and rare earth acidified materials by adding different kinds of elements into rare earth acid phase. For example, add Y2O3 to Eu3+, add Lu3Al5O12 to Ce3+, and then add Lu3Al5O12 to the database. Raw materials, Y Lu, Al organic metal raw materials are used, and the temperature and temperature set in the raw material furnace are used before heating. The substrate and the glass plate, the nuclear chemical compound, the crystal plate, the plate. The synthetic material, the X-ray foldback device, and the micro-organization are the same as those of the mobile-type electronic microphone. The spectrometer is used to determine the characteristics of the spectrometer, the spectrophotometer, the spectrometer, the spectrometer. Under X-ray irradiation, the phase synthesis of the Ce3+:Lu3Al5O12 film crystal is the same as that of the 5d-4f film. In the presence of high-voltage, high-temperature, high-temperature, high-temperature, The method of melting and solidification has been used to improve the accuracy of the addition of elements. The results show that the phase synthesis of Ce3+: Lu3Al5O12 is very important. Check the results, pay the international journal (Sensor and Materials) for contribution, and accept the report.