高リチウムイオン伝導体ナノ粒子を利用した遷移金属イオン付活型高強度蛍光体の創製

使用高锂离子导体纳米颗粒创建过渡金属离子激活的高强度荧光粉

• 批准号: 17041016
• 负责人: 稲熊 宜之
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Gakushuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17041016/
• 关键词: 蛍光; リチウムイオン伝導体; ペロブスカイト; イオン交換; 溶融塩; 遷移金属; 欠陥; バンドギャップ; リチウムイオン伝導; 希土類

本研究では、イオン交換により合成した(La,M^<2+>)TiO_3(M=Fe,Zn,Mn)の微構造を解析することにより、イオン交換反応機構を解明し、局所構造と物性との関係を明らかにすること、そして希土類元素イオンをドープしたペロブスカイト型イオン伝導体の合成をおこない、それらの発光機構を解明するとともに高強度蛍光体の探索をおこなうことを目的とした。得られた結果を以下に示す。(1)イオン交換により合成した(La, M)TiO_3(M=Fe,Zn,Mn)の微構造解析(La,Fe)TiO_3では、TEMによる微構造解析により、結晶粒内にFeが存在し、イオン交換反応が起こっていることが確認できた。Feは粒内に存在している一方、結晶粒界にbcc-Feのナノ結晶が存在し、これが強磁性的挙動の原因であることが示唆された。一方、(La,M)TiO_3(M=Zn,Mn)では、ZnまたはMnは粒界に偏析することなく、イオン交換反応が起こっており、(La,Fe)TiO_3の場合とは交換反応機構に明瞭な違いが生じていることが明らかになった。(2)Prをドープしたペロブスカイト型リチウムイオン伝導体の合成と発光機構の解明Ca_<0.6>Li_<0.3>Ti_<0.5>Ta_<0.5>O_3:Pr(CLLT:Pr)は、母体のバンドギャップに対応する紫外光励起により、強い赤色発光を示した。一方、Sr_<0.6>Li_<0.3>Ti_<0.5>Ta_<0.5>O_3:Pr(SLLT:Pr)においては、母体のバンドギャップ励起による赤色発光よりも、450nm付近のf-f励起による青緑発光が顕著であった。発光スペクトルと格子定数のPr濃度依存性から、CLLT:PrではPr^<3+>イオンはAサイトのみに、SLLT:Prでは大部分はA-siteに、一部はB-siteに存在することが示唆された。このことから母体の結晶構造に加えて、Prの占有サイトが発光特性の重要な支配因子であることが明らかになった。(3)Prをドープしたペロブスカイト型リチウムイオン伝導体La_<2/3-x>Li_<3x>TiO_3(LLTO):Prナノ粒子の合成と発光特性クエン酸錯体を用いた錯体重合法により800℃で数十nmサイズのLLTO:Pr粒子が得られることがわかった。焼成温度の上昇とともにバンドギャップ励起に基づく赤色発光強度の増大がみられ、結晶表面の欠陥が発光阻害因子であると考えられた。この欠陥の同定と制御が今後の課題である。

In this study, we found that there was no change in the composition of the reaction.(La,M^<2+>)TiO_3 (M=Fe,Zn,Mn) microstructural analysis, the exchange of light, the exchange of light, the exchange The results are shown below. (1)Microstructural analysis of (La,Fe)TiO_3(M=Fe,Zn,Mn) crystals by TEM and microstructural analysis of (La,Fe)TiO_3 crystals. Fe particles exist in one side, crystal particle boundary bcc-Fe crystals exist in the other side, and the reason for ferromagnetic movement is shown in this paper. (La,M)TiO_3(M=Zn,Mn), Zn, Mn, Mn (2)Pr The structure of the composite light-emitting mechanism of the composite conductor is characterized by Ca_<0.6>Li<0.3>_<0.5>Ta_<0.5>O_3:Pr(CLLT:Pr), UV excitation and strong red light emission. Sr_<0.6>Li_<0.3>Ti_<0.5>Ta_<0.5>O_3:Pr(SLLT:Pr) is a compound of Sr_Li_Ti_Ta_O_3:Pr(SLLT: Pr) and Sr_Ti_Ta_O_3: Pr (SLLT: Pr). The Pr concentration dependence of the lattice constant number of the light emitting element, CLLT:Pr^&lt;3+&gt;, SLLT:Pr ^ The crystal structure of the parent body is added, and the occupation of the light is an important factor in the light emission characteristics. (3)Pr The <3x>synthesis and luminescence properties of Pr particles were studied. The results show that the composition and luminescence properties of Pr particles are different from those of Li TiO3 (LLTO). The increase of the sintering temperature and the increase of the red emission intensity of the base layer are discussed. The problem of the future is the same.

项目成果

Photoluminescence of praseodymium-doped Srn+1+TinO3n+1 (n=1, 2, ∞)

• DOI: 10.1143/jjap.44.761
• 发表时间: 2005-01-01
• 期刊: JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS BRIEF COMMUNICATIONS & REVIEW PAPERS
• 作者: Inaguma, Y;Nagasawa, D;Katsumata, T
• 通讯作者: Katsumata, T

Structural Investigations of Migration Pathways in Lithium Ion-conducting La_<2/3-x>TiO_3 Perovskites

锂离子导电La_<2/3-x>TiO_3钙钛矿迁移路径的结构研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: Solid State Ionics 177・35-36
• 作者: 和田雄二;滝沢博胤;Takao Tsurui;Yoshiyuki Inaguma;Yoshiyuki Inaguma
• 通讯作者: Yoshiyuki Inaguma

Fast Percolative Diffusion in Lithium Ion-conducting Perovskite-type Oxides

锂离子导电钙钛矿型氧化物中的快速渗透扩散

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of the Ceramic Society of Japan 114・12
• 作者: 和田雄二;滝沢博胤;Takao Tsurui;Yoshiyuki Inaguma;Yoshiyuki Inaguma;Yoshiyuki Inaguma
• 通讯作者: Yoshiyuki Inaguma

Structure and Mossbauer studies of F-O ordering in antiferromagnetic perovskite PbFeO2F

• DOI: 10.1021/cm048125g
• 发表时间: 2005-03-22
• 期刊: CHEMISTRY OF MATERIALS
• 影响因子: 8.6
• 作者: Inaguma, Y;Greneche, JM;Fourquet, JL
• 通讯作者: Fourquet, JL

Crystal Structure and Diffusion Path in the Fast Lithium-Ion Conductor La0.62Li0.16TiO3

• DOI: 10.1021/ja0449224
• 发表时间: 2005-02
• 期刊: Journal of the American Chemical Society
• 影响因子: 15
• 作者: M. Yashima;M. Itoh;Y. Inaguma;Y. Morii