発光機能元素を含む窒化ガリウムと多元系スズ酸塩の合成

含发光功能元件的氮化镓和多元锡酸盐的合成

基本信息

批准号：
20047002
负责人：
山根久典
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Tohoku 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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、発光機能を有するEuなどの希土類元素やTiなどの遷移金属元素をドープした窒化ガリウム(GaN)および多元系スズ酸塩を合成し、発光機能元素のドープ量と結晶構造変化や発光特性を明らかにすることを目的とした。本年度は、Y^<3+>とEu^<3+>を添加した試料Ca_<2-x>Y_xEu_xSn_<1-x>O_4(0.10〓x〓0.50)を合成し、X線粉末回折パターンのリートベルト解析により、Y^<3+>はCa^<2+>を、Eu^<3+>はSn^<4+>を選択的に占有する可能性が高いことを明らかにした。また、Ca_<2-x>Y_xEu_xSn_<1-x>O_4固溶体の格子定数および単位胞体積は、Y^<3+>とEu^<3+>の置換量xに対して直線的に増加し、固溶限は0.50<x<0.55であることを示した。励起波長λ_<ex>=389nmのとき、Ca_<2-x>Y_xEu_xSn_<1-x>O_4の発光強度はx=0.20付近で最大となり、Eu^<3+>の電気双極子遷移^5D_0→^7F_2に起因する616nmの赤色発光が観測された。Ca_<2-0.5y>Eu_ySn_<1-0.5y>O_4およびCa_<2-x>Y_xEu_xSn_<1-x>O_4において同じEu^<3+>濃度のCa_<1.9>Eu_<0.2>Sn_<0.9>O_4とCa_<1.8>Y_<0.2>Eu_<0.2>Sn_<0.8>O_4の発光スペクトル強度を比較すると、Y^<3+>-Eu^<3+>共付活試料のCa_<1.8>Y_<0.2>Eu_<0.2>Sn_<0.8>O_4の方が1.83倍大きかった。この発光強度増大の原因として、対称中心のあるSnサイト(2/m)よりも、電気双極子遷移が起こりやすい対称中心のないCa^<2+>サイト(m)にEu^<3+>が選択的に入ることが考えられた。本研究で合成された試料は、本特定領域計画班の武藤俊介教授(名古屋大学)らに提供され、計画班が開発した電子顕微鏡と電子エネルギー損失分光法および蛍光X線分析法を応用した方法でEu^<3+>とY^<3+>の占有サイトと電子状態が分析された。

这项研究旨在合成氮和多旋盐盐，掺入诸如欧盟等稀土元素的掺杂，以及诸如TI之类的过渡金属元素，并阐明发光功能元素的兴奋剂量，晶体结构的变化和发光特性的变化。今年，将样本CA__ <2-x> y_xeu_xsn_ <1-x> o_4（0.10x〓0.50）与y^<3+>和eu^<3+>合成，X射线粉末衍射模式对X射线粉末衍射模式进行了Y^e^+> ca^^^<3^3^<3+^<3+^<3+^<3+^<3^<3^<3^<3^<3^<3^<3^<3^<3^<3^<3 3+^<3 3^<3 3+ <2+占领。此外，CA__ <2-x> y_xeu_xsn_ <1-x> o_4的晶格常数和单位血管内体积相对于y^<3+>和eu^<3+>的替换量x的替代量X x <1-xsn_ <1-X> o_4，表明溶解度限制为0.50 <x <x <0.55。当激发波长λ_<ex> = 389 nm时，CA__ <2-x> y_xeu_xsn_ <1-x> o_4的发射强度在x = 0.20左右达到其最大值，并且由于电动型二极管过渡^5d_0→^7f_2 of euu^^use^5d_0→^7f_2 y 3 fy t时616 nm的红色发射。在比较CA__ <1.9> EU_ <0.2> sn_ <0.9> O_4和CA__ <1.8> Y__ <0.2> EU_ <0.2> eu_ <0.2> sn_ <0.8> o_4的发射光谱强度时ca_ <2-x> y_xeu_xsn_ <1-x> o_4，ca_ <1.8> y__ <0.2> eu_ <0.2> eu_ <0.2> sn_ <0.8> o_4在y^<3+>共激活的样本中，ca_____ <1.8> y___ <1.2> y__ <0.2> y__ <0.2> eu__ <0.2> eu_ <0.2> sn____ <0.8 0.8> o__4 tierm ys 1.83 tield。据认为，这种增加的发射强度被认为是选择性地进入没有对称中心的Ca^<2+>位点（M），该位点倾向于引起电偶极转变，而不是具有对称中心的SN位点（2/m）。本研究中合成的样品已提供给特定区域计划团队的Muto Shunsuke（Nagoya University），并使用电子显微镜，电子能量损失型和X雷流量分析的计划团队开发的方法分析了EU^<3+>>和Y^<3+>的占用地点和电子状态。