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

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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。