高輝度セラミックス発光材料の合成

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蛍光体中におけるイオン間の相対的位置が、発光特性に及ぼす影響を検討するために、その結晶構造が独特であるLaTa_7O_<19>を母結晶とした蛍光体を合成し、そのイオン間での励起エネルギーの回遊特性と結晶構造との関連性について考察した。La_<1-x>Eu_xTa_7O_<19>の室温で紫外線励起による発光スペクトルを測定したところ赤色の発光が見られた。また発光強度のEu^<3+>濃度依存性では紫外線励起下において発光強度はx=1.0までほぼ直線的に増加した。これは置換サイト間距離が長いことにより共鳴伝達によるエネルギー回遊が抑制され、また二次元的な配置によって励起エネルギーが格子欠陥やキラーセンターに捕らわれる確率が減少したため、高い臨界濃度を示したと考えられる。発光減衰曲線についてもエネルギー回遊は準二次元的モデルを使って解析することができた。La_<1-x>Tb_xTa_7O_<19>の室温で紫外線励起による発光スペクトルを測定したところ緑色の発光が見られた。Tb^<3+>濃度の増加とともに^5D_3準位からの遷移によるピーク強度は減少した。これは濃度の増加に伴ってTb^<3+>間での交差緩和、^5D_3→^5D_4⇒^7F_6→^7F_0, ^5D_3→^7F_0⇒^7F_6→^5D_4によって^5D_3準位の励起エネルギーが^5D_3準位まで緩和してしまったためと考えられる。発光強度のTb^<3+>濃度依存性では紫外線励起下において発光強度はx=0.9まで直線的に増加し、x>0.9で僅かに減少した。これは置換サイト間距離が長いことにより共鳴伝達によるエネルギー回遊が抑制され、また二次元的な配置によって励起エネルギーが格子欠陥やキラーセンターに捕らわれる確率が減少したため、高い臨界濃度を示したと考えられる。発光減衰曲線についてもエネルギー回遊は準二次元的モデルを使って解析することができた。La_<1-x>Tm_xTa_7O_<19>の温室で紫外線励起による発光スペクトルを測定したところ青色の発光が見られた。発光の強度のTm^<3+>濃度依存性から濃度消光の始まる臨界濃度はx=0.14付近であることがわかり、発光減衰曲線についてもエネルギー回遊はTm^<3+>同士での交差緩和がエネルギー損失の原因となるような三次元的モデルを使って解析することができた。