希土類イオンドープ有機無機複合体の高次機能化

本年度の研究で明らかになった主な知見1.ゾル-ゲル法により近紫外可視域が透明なEu^<3+>イオンドープ有機無機複合体を作製することができた。この複合体はSiOSi結合を骨格としていることから化学的耐久性に優れ、かつ透明体であることから,新規光学材料に適用できることを見出した。また,フルオロ(クロロ)プロピル基を有するシリコンアルコキシドを出発原料に用いることにより、Eu^<3+>イオンの第一配位球の配位子場を擬似ハライドガラス構造に制御できた。2.エキシマレーザー照射により、複合体中のEu^<3+>イオンをEu^<2+>イオンに効率よく光還元することができた。Eu^<3+>-Clの電荷移動遷移に相当するエネルギー(波長)を照射すると還元効率が一番高くなることから,光還元反応はEu^<3+>-C1結合がラジカル的に開裂し、Cl・はEtOHにトラップされ、Eu^<3+>・はEu^<2+>に還元されると推測した。3.有機官能基の種類および量を変化させることにより,近紫外域の発光波長,発光波長幅および蛍光寿命を自在に制御できることを見出した。複合体中のハロプルピル基が多いものほど,発光波長は短波長側へシフトし,蛍光寿命が長くなったことからも,Eu^<2+>イオンまわりの配位子場はハライドガラス類似になったことが明らかになった。4.フルオロプロピル基含有シリコンアルコキシドをEu^<2+>イオンに対して50倍モル量用いてEu^<2+>イオンドープ有機無機複合体を作製したものの光学特性は最大発光波長420nm,量子効率10%であることから,このものは近紫外域波長可変固体レーザー材料として非常に高いポテンシャルがあることが確認できた。

本年度の研究で明らかになった主な知見1.ゾル-ゲル法により近紫外可視域が透明なEu^<3+>イオンドープ有機無機複合体を作製することができた。この複合体はSiOSi結合を骨格としていることから化学的耐久性に優れ、かつ透明体であることから,新規光学材料に適用できることを見出した。また,フルオロ(クロロ)プロピル基を有するシリコンアルコキシドを出発原料に用いることにより、Eu^<3+>イオンの第一配位球の配位子場を擬似ハライドガラス構造に制御できた。2.エキシマレーザー照射により、複合体中のEu^<3+>イオンをEu^<2+>イオンに効率よく光還元することができた。Eu^<3+>-Clの電荷移動遷移に相当するエネルギー(波長)を照射すると還元効率が一番高くなることから,光還元反応はEu^<3+>-C1結合がラジカル的に開裂し、Cl・はEtOHにトラップされ、Eu^<3+>・はEu^<2+>に還元されると推測した。3.有機官能基の種類および量を変化させることにより,近紫外域の発光波長,発光波長幅および蛍光寿命を自在に制御できることを見出した。複合体中のハロプルピル基が多いものほど,発光波長は短波長側へシフトし,蛍光寿命が長くなったことからも,Eu^<2+>イオンまわりの配位子場はハライドガラス類似になったことが明らかになった。4.フルオロプロピル基含有シリコンアルコキシドをEu^<2+>イオンに対して50倍モル量用いてEu^<2+>イオンドープ有機無機複合体を作製したものの光学特性は最大発光波長420nm,量子効率10%であることから,このものは近紫外域波長可変固体レーザー材料として非常に高いポテンシャルがあることが確認できた。