Red and near-infrared emission upconversion phosphors utilizing oxide host crystal phonons

利用氧化物主体晶体声子的红色和近红外发射上转换荧光粉

• 批准号: 21K04656
• 负责人: 冨田 恒之
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Tokai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04656/
• 关键词: アップコンバージョン蛍光体; 希土類; 酸化物; 錯体ゲル法; 多フォノン緩和; 錯体重合法; 蛍光体; セラミックス; アップコンバージョン; フォノン

アップコンバージョン発光とは、エネルギーの低い長波長の光を多光子・多段階励起により、エネルギーの高い短波長の光に変換する現象である。太陽電池や3Dボリュームディスプレイなど、様々な分野での応用が期待されている。一般的に酸化物は化学的、物理的に安定であり、高温環境での用途に有益であるため、近年特に高温環境下での応用が注目されている。2022年度は、ErとYbをドープしたLaGdO3に対して、Gdの一部をYに置換した化合物を作製し、赤色発光の強度について詳細に検証した。試料はくえん酸水溶液をベースとする錯体ゲル法で合成した。構成元素の硝酸塩水溶液を目的の化学量論比で混合し、くえん酸を加え、120℃で蒸発乾固、450℃で仮焼、1200℃で焼成することで目的物を合成した。Gdに対するYの置換量が65％を超えることで結晶構造に変化が見られ、それ以上では赤色発光が急激に減少した。それ以下の置換量では結晶構造はLaGdO3と同一であり、いずれも強い赤色発光を示した。また、TmとYbをドープしたRETa7O19（REは希土類元素）を錯体ゲル法で合成し、800nm付近の近赤外発光を調査した。REにY、Gd、La、Ybを用いたところ、800nmの発光はY=Gd>La>Ybとなった。REの最適値はTm7％、Yb80％に対して13％のYまたはGdを含む試料であった。80%を占めるYbに対して13％程度を別の元素に置き換えることで周囲の対称性が崩れ、これによりff遷移確率が向上することで発光が増大したと考えられる。

上转换发射是一种现象，其中具有长波长低能波长的光被多光子和多阶段激发的高能量波长转化为光。预计它将应用于各种领域，例如太阳能电池和3D体积显示。通常，氧化物在化学和物理上是稳定的，对在高温环境中的应用是有益的，近年来，它们在高温环境中的应用引起了人们的注意。在2022财政年度，准备了一种lagdo3的lagdo3的GD的化合物，准备了ER和YB，并详细验证了红色发射的强度。通过基于水溶液溶液的复杂凝胶方法合成样品。在所需的化学计量比下混合了组成元素的硝酸盐溶液，并加入柠檬酸，在120°C下蒸发至干燥，在450°C钙化，并在120°C下钙化至120°C。当Y替代GD的量超过65％时，观察到晶体结构的变化，如果超过该晶体结构，则红色发射突然减少。在替代量以下时，晶体结构与Lagdo3的晶体结构相同，并且都显示出强烈的红光发射。此外，用复杂的凝胶方法合成了用TM掺杂的RetA7O19（RE是一种稀土元件），并研究了800 nm左右的近红外发射。当使用Y，GD，LA和YB用作RE时，在800 nm处的发光为y = gd> la> yb。最佳RE值是相对于TM7％和YB80％的样品，含有13％Y或GD。人们认为，用YB替换约13％的YB（占80％）破坏了周围的对称性，从而提高了FF过渡概率，从而增加了发射。

项目成果

消光剤を添加した希土類アップコンバージョン蛍光体の発光プロセス調査

添加猝灭剂的稀土上转换荧光粉发光过程研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 石井海人夢;冨田恒之;佐藤泰史;垣花眞人
• 通讯作者: 垣花眞人

Er3+, Yb3+共ドープBaGd2ZnO5のアップコンバージョン発光特性と最適化

Er3+、Yb3+共掺杂BaGd2ZnO5的上转换发射特性及优化

• 发表时间: 2021
• 作者: 石井海人夢;李シュユエン;冨田恒之;佐藤泰史;垣花眞人
• 通讯作者: 垣花眞人

Infrared-Visible Wavelength Conversion by Upconversion Phosphors and Materials Development

通过上转换荧光粉进行红外-可见波长转换和材料开发

• DOI: 10.5650/oleoscience.22.203
• 发表时间: 2022
• 期刊: Oleoscience
• 作者: ISHII Mitomu;TOMITA Koji
• 通讯作者: TOMITA Koji

東海大学理学部化学科研究室HP

东海大学理学院化学系实验室HP

Synthesis of brookite-type TiO₂ nanoparticles by emulsion-assisted hydrothermal method using titanium glycolate complex

乳液辅助水热法乙醇酸钛配合物合成板钛矿型TiO₂纳米粒子

• DOI: 10.2109/jcersj2.21127
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of the Ceramic Society of Japan
• 影响因子: 1.1
• 作者: KASUYA Kohei;SHAHIDUZZAMAN Md.;KOBAYASHI Makoto;YIN Shu;KAKIHANA Masato;TOMITA Koji
• 通讯作者: TOMITA Koji