有機無機ペロブスカイトナノ粒子を利用した新規放射線誘起蛍光体の開発

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本研究では、多孔質ガラスに様々な次元性を有する有機無機ペロブスカイト型化合物を導入した新規複合材料を作製し、その発光特性及び放射線応答性を評価する。材料作製と特性評価を通じて、大容量高速応答シンチレータへの応用検討を行う。本年度は、三次元及び二次元有機無機ペロブスカイト型化合物を、多孔質ガラスに導入した複合材料を作製し、その光学特性を調べた。三次元有機無機ペロブスカイト型化合物であるMAPbCl3（MA:メチルアミン）及びMAPbBr3を導入した複合材料において、有機無機ペロブスカイト型化合物の自由励起子由来のシンチレーションが複合材料から生じることがわかり、光励起時とＸ線励起時の光学特性（発光波長、発光寿命等）がほぼ変わらないことを明らかにした。さらに、量子井戸構造を有する(C4H9NH3)2PbBr4、(C6H5CH2NH3)2PbBr4、(C6H5C2H4NH3)2PbBr4をそれぞれ多孔質ガラスに導入した複合材料も作製し、その発光特性を調べた。その結果、二次元量子井戸構造を有する有機無機ペロブスカイト型化合物を導入した複合材料において、光励起時及びＸ線励起時において、自由励起子由来の発光と短い発光寿命を示すことが明らかとなった。さらに、量子収率の高い有機無機ペロブスカイト型化合物を導入した複合材料が、光励起時及びＸ線励起時で高い発光量を示す傾向があることが明らかとなった。以上の結果から、導入する有機無機ペロブスカイト型化合物の光学特性の向上が、当該複合材料の特性向上に不可欠であることを明らかにした。