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。

这项研究旨在创建一种新型的光功能材料，该材料通过化合物的化合物阴离子组成来控制价带在电子结构中的位置，并表现出发光中心的Europium离子的独特光学特性。在财政年度，我们继续对氧硝基YSIO2N进行详细的光学物理性质评估，并研究并报告了其局部和电子结构对光学过渡特性的影响。 [1]我们评估了两个复杂的阴离子位点之间具有不同存在或不存在反转中心在氧硝酸盐中EU3+的倒置中心的差异。位点选择性激发光谱测量和第一原理带计算证实，在氧气硝酸盐中看到的电荷转移激发带的长波长偏移由N3-与较小的电负性协调。选择并发表了有关YSIO2N：EU3+的一系列测量结果和考虑因素。 [2]到目前为止，我们在氧硝基YSIO2N中一直集中在EU3+上，但是X射线吸收光谱表明，在1600°C下钙化后，大约一半的Europium离子降低至二价。此外，在低于室温的低温下与EU2+和EU3+共掺杂的氧氮化物YSIO2N中，在非常宽的550-1100 nm的宽带上发现了深红色北极 - 含量。与主要EU2+添加的氧氮化物磷光相比，发射特异性移动长波长，并且Stokes Shings也非常大，这归因于EU2+Bound-Bound-Bound-Bound-Bound-Bound exciton（Ete）状态的辐射重组。该能量图表明，由于导致传统带的下端以及EU2+：5D激发水平，观察到ETE发射。关于这一结果，该论文在日本会议上发表，并作为首席作者提交了该论文，并在杂志物理学上在线上被接受并在线出版。化学化学物理。

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）

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

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