セラミックスのキラルな結晶構造が生み出す円偏光発光特性の研究

陶瓷手性晶体结构产生的圆偏振光发射特性研究

• 批准号: 21K14598
• 负责人: 木崎 和郎
• 金额: $ 3万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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-21K14598/
• 关键词: キラリティ; 円偏光発光; セラミックス; 結晶構造; 無機蛍光体単結晶; 希土類

本研究は、キラルな結晶構造を持ったセラミックス蛍光体の円偏光発光（CPL）と結晶構造との相関を明らかにし、キラル無機化合物の既存の偏光応答理論を発光や励起状態の領域に拡張することを目的としている。この研究の達成によって、安価・安定なセラミックス材料を用いたCPL材料の開発を推進することが可能となる。本研究では、キラルセラミックス蛍光体単結晶を育成し、その結晶構造解析と結晶キラリティ強度の定量化、CPL測定とによって、CPL特性に結晶構造がどのような影響を与えているのかを明らかにする。前年度には、LaBSiO5（LBSO）単結晶育成条件の検討とユウロピウム添加LBSO単結晶のCPL測定を行った。その結果、それぞれの単結晶から、正負に反転した概ね鏡像となるCPLスペクトルが得られた。該当年度では、前年度から引き続き続けてきたフラックス法によるLBSO単結晶の育成条件検討を終え、最大1mm角程度の単結晶を得ることができた。また、該当年度後半には高輝度放射光施設Spring-8のBL02B1ビームラインにて得た13個のLBSO単結晶のX線回折データを用いて構造解析を行った結果、9個の単結晶について良好な結果を得た。その結果、LBSO単結晶には、キラルの関係にあるP31とP32の空間群をもつものが存在していることを確認できた。これは3回らせん軸の向きが反転した鏡像にあたる結晶構造であることを示している。またCPLスペクトルとの比較から、結晶構造（らせん軸の回転方向）とCPLシグナルの符号との相関関係を明らかにした。

这项研究旨在阐明具有手性晶体结构的循环极化发射（CPL）与陶瓷磷的晶体结构之间的相关性，并将手性无机化合物的现有极化响应理论扩展到发光和激发态的区域。通过实现这项研究，可以使用廉价且稳定的陶瓷材料来促进CPL材料的开发。在这项研究中，我们培养了手性陶瓷磷光单晶，并通过分析其晶体结构，量化晶体手性强度和CPL测量，我们将阐明晶体结构如何影响CPL特性。在上一年，我们研究了生长的LabSIO5（LBSO）单晶的条件，并测量了Europium添加的LBSO单晶的CPL。结果，从每个单晶体中获得CPL光谱，这些晶体通常是镜像，呈镜像，呈负面和负面。在有问题的一年中，我们使用通量方法完成了LBSO单晶的生长条件的研究，该方法自上一年以来一直在继续，并能够获得最大1mm平方的单晶。此外，在下半年，使用X射线衍射数据的X射线衍射数据的13 LBSO单晶在Spring-8时在BL02B1光束线上获得，高光度同步辐射设施，结果，获得良好的结果，获得了良好的结果。结果，已经确认存在一些LBSO单晶，其中p31和p32的空间组与手性相关。这表明晶体结构对应于镜像图像，其中将螺旋轴的方向逆转了三遍。此外，从与CPL光谱的比较中阐明了晶体结构（螺旋轴旋转方向）与CPL信号的符号之间的相关性。

项目成果

希土類を添加したホウケイ酸ランタンの発光特性－C1対称サイトでの発光－

稀土元素掺杂的硼硅酸镧的发光特性-C1对称位点的发光-

• 发表时间: 2021
• 作者: 木崎和郎;簗場豊;渡辺康裕;井上博之
• 通讯作者: 井上博之

Dy添加LaBGeO5ガラスの発光特性

Dy掺杂LaBGeO5玻璃的发光性能

• 发表时间: 2022
• 作者: 木崎和郎;簗場豊;渡辺康裕;井上博之
• 通讯作者: 井上博之