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価電子帯制御に基づく新規光機能性複合アニオン材料の創製

基于价带控制的新型光功能复合阴离子材料的制备

基本信息

批准号：
19J23280
负责人：
北川裕貴
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，化合物の複合アニオン組成によって電子構造における価電子帯位置を制御し，発光中心ユウロピウムイオンの特異な光物性を示す新規光機能性材料の創製を目的としている。当該年度も引き続き酸窒化物YSiO2Nに関して詳細な光物性評価に取り組み，その局所構造・電子構造が光学遷移特性にもたらす影響を調査し，報告した。[1] 酸窒化物中におけるEu3+の光物性に関して，反転中心の有無が異なる2種の複合アニオンサイトで見られる違いについて評価した。サイト選択励起スペクトル測定と第一原理バンド計算により，酸窒化物中で見られる電荷移動励起バンドの長波長シフトは，電気陰性度の小さなN3-が配位したものであることを確認した。YSiO2N:Eu3+に関する一連の測定結果・考察は，Chemistry of Materials誌に採択・掲載された。[2] これまでは酸窒化物YSiO2N中のEu3+に着目してきたが，1600度での焼成後には約半数のユウロピウムイオンが2価に還元されることがX線吸収分光により明らかとなった。さらにこのEu2+およびEu3+が共添加された酸窒化物YSiO2Nにおいて，室温以下の低温において550~1100 nmの非常に広帯域にわたる深赤色-近赤外発光を見出した。主要なEu2+添加酸窒化物蛍光体と比較しても特異的に長波長シフトした発光であり，ストークスシフトも非常に大きいことから，Eu2+束縛励起子（ETE）状態の輻射再結合に帰属される。エネルギー図から，すべてのEu2+: 5d励起準位が伝導帯下端と縮退した結果，ETE発光が観測されたことが示唆された。この結果に関して，国内学会で発表し,筆頭著者として投稿した論文がPhys. Chem. Chem. Phys.誌に掲載受理・オンライン掲載された。

This study aims to control the electronic structure, electron band position, and optical properties of the compound in order to demonstrate the purpose of creating new photofunctional materials. In this year's report, we investigated the influence of the structure and electronic structure on the optical migration characteristics of YSiO2N. [1]The optical properties of Eu3+ in acid compounds are related to the existence of two kinds of complex compounds. The first principle of calculation is to determine the charge transfer excitation in the acid compound and to confirm the small electric-negative degree of N3-coordination. YSiO2N: Eu3 +-related determination results were investigated in Chemistry of Materials. [2]The Eu3+ ions in the acid compound YSiO2N were found to be active in the solution. After firing at 1600 ° C, about half of the Eu 3 + ions were found to be active in the solution. In addition, Eu2 + and Eu3 + ions are added to the acid compound YSiO2N, and deep red-near red emission is observed in the extraordinary range below room temperature from 550 nm to 1100 nm. The main Eu2+ doped acid compound phosphor is compared with the specific long wavelength phosphor. The Eu2+ bound excitation (ETE) state radiation recombination is related to the long wavelength phosphor. The excitation level of Eu2 +: 5d is lower than that of Eu2 +: 5d, and the ETE emission is lower than that of Eu2 +: 5d. The author of this paper is Phys. Chem. Phys. Journal Publication Acceptance. Publication.

项目成果

期刊论文数量（21）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Intense hypersensitive luminescence of Eu3+ in distorted sites with mixed-anion coordination excitable by near-UV

近紫外光激发的混合阴离子配位扭曲位点中 Eu3 的强烈超敏发光

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y. Kitagawa;J. Ueda;M. G. Brik;S. Tanabe,
通讯作者：
S. Tanabe,

近紫外励起可能な高輝度赤色蛍光を示すEu3+賦活酸窒化物蛍光体の創製

具有近紫外激发高亮度红色荧光的 Eu3+ 激活氮氧化物荧光粉的制备

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
化学工業（特集/新たな希土類研究と応用）
影响因子：
0
作者：
北川裕貴;上田純平;田部勢津久
通讯作者：
田部勢津久

Preparation and Luminescence Characteristics of Ce3+-Li+ Co-doped Magnesium Borate Glass Ceramics for Dosimetry

Ce3-Li共掺杂硼酸镁玻璃陶瓷的制备及发光特性

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yuuki Kitagawa;Eduardo G. Yukihara;Setsuhisa Tanabe
通讯作者：
Setsuhisa Tanabe

Deep-red to near-infrared luminescence from Eu2+-trapped exciton states in YSiO2N

YSiO2N 中 Eu2 俘获激子态的深红至近红外发光

DOI：
10.1039/d1cp05242j
发表时间：
2022
期刊：
Physical Chemistry Chemical Physics
影响因子：
3.3
作者：
Kitagawa Yuuki;Ueda Jumpei;Xu Jian;Nakanishi Takayuki;Takeda Takashi;Hirosaki Naoto;Tanabe Setsuhisa
通讯作者：
Tanabe Setsuhisa

Characterization of charge transfer luminescence of [WO5]4－ square pyramid in Ca3WO5Cl2 with ab-initio energy level calculation

从头算能级计算表征[WO5]4－方锥体在Ca3WO5Cl2中的电荷转移发光