液相析出法による希土類系物質のパノスコピック形態制御と材料機能の高度発現

点击翻译按钮获取中文摘要

液相充填法にて反転オパール構造を有するSnO_2を作製し、それらの内部への発光体としてZrO_2:Eu^<3+>の充填を行い、その発光特性の評価を行った。自己集積により得られたポリスチレン(PS)コロイド結晶をテンプレートとし、SnO_2を液相析出法にて析出させた後、400℃にて2h焼成を施すことで反転オパール構造を有するSnO_2を作製した。さらにこの反転オパール構造を有するSnO_2に液相析出法にてZrO_2:Eu^<3+>を析出させ、SnO_2・ZrO_2:Eu^<3+>複合体を作製した。ZrO_2:Eu^<3+>充填前後におけるSnO_2反転オパールの断面SEM像観察したところ、充填前の試料は球形の空隙が規則正しく配列した構造が観察された。さらに充填後の試料においては規則構造を保持したまま、空隙内部までZrO_2:Eu^<3+>が充填されていることが確認され、深部までZrO_2:Eu^<3+>の充填が進んでいた。絶対反射率測定の結果、充填前後のいずれの試料においても周期構造由来のストップバンドが確認された。ZrO_2:Eu^<3+>を充填したSnO_2コンポジットにおける絶対反射測定によると、平均屈折率の増加に伴うストップバンドの長波長側へのシフトが見られた。これらの結果より、光学物性制御に対してZrO_2:Eu^<3+>が充填されたSnO_2反転オパール構造体が有用であることが示唆された。周期構造体中のZrO_2:Eu^<3+>は、構造をもたない薄膜試料に比べ高い発光強度を示した。これは反転オパール構造内において励起光の多重反射が生じ、効率のよい発光が起きたものと考えられる。