ペロブスカイト型酸化物における応力発光機能発現と機構解明

钙钛矿型氧化物中机械发光功能的表达及机理阐明

• 批准号: 13J08228
• 负责人: 上村 直
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J08228/
• 关键词: 応力発光; ペロブスカイト型酸化物; フォトクロミズム; 蛍光; 蓄光

本研究は、結晶構造一電荷移動一格子欠陥の制御によってペロブスカイト型酸化物に応力発光機能を発現させること、およびその発光機構を解明することを目的とする。本年度は、ペロブスカイト型酸化物の応力発光機能発現に力点を置いて研究を進め、以下の成果を得た。1) Sm^<3+>イオンを添加したペロブスカイト型酸化物の応力発光ペロブスカイト型化合物SrSnO_3に発光中心イオンとしてSm^<3+>イオンを添加することで、応力発光機能を発現させることに成功した。さらにSr_3SnO_3 : Sm^<3+>の結晶構造を厳密に制御することで、層状ペロプスカイト化合物Sr_3Sn_2O_7 : Sm^<3+>を合成し、応力発光強度を3桁以上向上させることに成功した。蛍光特性や吸光特性、構造物性を詳細に整理した結果、層状ペロプスカイト化合物Sr_3Sn_2O_7 : Sm^<3+>ではSm^<3+>イオン周りの局可構造が変化し、Sm^<3+>_O_<-2>間で電荷移動状態が形成されていることが明らかとなり、この電荷移動状態が苑力発光に重要な役割を果たしていることを提案した。2) Eu^<3+>イオンを添加した層状ペロブスカイト型酸化物のフォトクロミズム1)で得られた知見を基に、Eu^<3+>-O_<2->間の電荷移動に注目した結果、層状ペロブスカイト化合物Sr_2SnO_4 : Eu^<3+>がフォトクロミズムを示すことを見出したeさらに試料の焼成温度を上昇させることでSr_2SnO_4 : Eu^<3+>のフォトクロミック特性が著しく向上することを見出した。焼成温度の上昇に伴って結晶内のストロンチウム空孔や酸素空孔濃度が増加していくことが明らかとなり、Sr_2SnO_4 : Eu^<3+>のフォトクロミズムが結晶内の格子欠陥と密接な関係にあることを提案した。3) Nd^<3+>イオンを添加した層状ペロブスカイト型酸化物の近赤外応力発光1)や2)で得られた知見を基に、ペロブスカイト型化合物にNdS+の添加を試みた結果層状ペロブスカイト化合物Sr_3Sn_2O_7 : Nd^<3+>が近赤外領域で応力発光および蛍光・蓄光を示すことを世界で初めて発見した。

This study は, crystal structure, a charge mobile grid owe 陥 の suppression に よ っ て ペ ロ ブ ス カ イ ト type acidification content に 応 force 発 light function を 発 now さ せ る こ と, お よ び そ の 発 light institutions を interpret す る こ と を purpose と す る. This year は, ペ ロ ブ ス カ イ ト type acidification content の 応 force 発 light function 発 に point を now set い を め, the following の て research を た. 1) Sm ^ < 3 + > イ オ ン を add し た ペ ロ ブ ス カ イ ト type acidification content の 応 force 発 light ペ ロ ブ ス カ イ ト type compound SrSnO_3 に 発 light center イ オ ン と し て Sm ^ < 3 + > イ オ ン を add す る こ と で, 応 発 light function を 発 now さ せ る こ と に success し た. さ ら に Sr_3SnO_3: Sm ^ < 3 + > の crystal structure を 厳 dense に suppression す る こ と で, layered ペ ロ プ ス カ イ Sr_3Sn_2O_7 ト compounds: Sm ^ < 3 + > を synthetic し, 応 発 light intensity を above 3 girder up さ せ る こ と に successful し た. 蛍 light や light absorption properties, structure を detailed に finishing し た results, the layered ペ ロ プ ス カ イ Sr_3Sn_2O_7 ト compounds: Sm ^ < 3 + > で は Sm ^ < 3 + > イ オ ン weeks り の bureau constructive が - し, Sm ^ < 3 + > _O_ で charge mobile state between < - > 2 が form さ れ て い る こ と が Ming ら か と な り, こ の charge mobile state が YuanLi 発 light に important な "を cut fruit た し て い る こ と を proposal し た. 2) Eu ^ < 3 + > イ オ ン を add し た layered ペ ロ ブ ス カ イ ト type acidification content の フ ォ ト ク ロ ミ ズ ム 1) で ら れ た knowledge を に, Eu ^ < 3 + > - O_ (2 - > の charge between moving に profile し た results, the layered ペ ロ ブ ス カ イ Sr_2SnO_4 ト compounds: Eu ^ < 3 + > が フ ォ ト ク ロ ミ ズ ム を shown す こ と を shows し た e さ ら に sample の 焼 into temperature rising を さ せ る こ と で Sr_2SnO_4: Eu ^ < 3 + > の フ ォ ト ク ロ ミ ッ ク features が the し く upward す る こ と を shows し た. 焼 into temperature rising の に with っ て in crystallization の ス ト ロ ン チ ウ ム empty empty hole hole や acid element concentration が raised し て い く こ と が Ming ら か と な り, Sr_2SnO_4: Eu ^ < 3 + > の フ ォ ト ク ロ ミ ズ ム が の within the crystalline lattice owe 陥 と contact な masato is に あ る こ と を proposal し た. 3) Nd ^ < 3 + > イ オ ン を add し た layered ペ ロ ブ ス カ イ ト type acidification content の nearly bare outside force 応 発 や light 1) 2) で ら れ た knowledge を に, ペ ロ ブ ス カ イ ト type compound に NdS + の try adding を み た results of layered ペ ロ ブ ス カ イ Sr_3Sn_2O_7 ト compounds: Nd ^ < 3 + > が nearly bare areas outside で 応 force 発 light お よ び 蛍, optical storage, optical を shown す こ と を め the early で て 発 see し た.

项目成果

Mechanoluminescence mechanism of Sm3+doped Sm+1SnnO3n+1 (n=1,2,∞) with perovskite oxides

Sm3+掺杂Sm+1SnnO3n+1 (n=1,2,∞)与钙钛矿氧化物的机械发光机理

• 发表时间: 2013
• 作者: 田中良樹;伊藤聖;大河内公太;鈴木隆敏;西隆博;早野龍五;渡辺珠以;板橋健太;應田治彦;藤岡宏之;H. Geissel;H. Weick;S. Friedrich;V. Metag;M. Nanova;鈴木謹;田端誠;片山 由美;片山 由美;野呂 昌生;野呂 昌生;前山悠;前山悠;Yo MAEYAMA;Yu MAEYAMA;前山 悠;上村直・徐超男・山田浩志・藤原理賀・松尾ともみ;上村直・徐超男・寺崎正・山田浩志・寺澤佑仁・藤原理賀・松尾ともみ;上村直・山田浩志・徐超男;上村直・山田浩志・徐超男;上村直・徐超男・山田浩志・寺崎正・寺澤佑仁・藤原理賀;上村直・山田浩志・徐超男
• 通讯作者: 上村直・山田浩志・徐超男

Near-infrared mechanoluminescence from perovskite-related oxides

钙钛矿相关氧化物的近红外机械发光

• 发表时间: 2013
• 作者: 田中良樹;伊藤聖;大河内公太;鈴木隆敏;西隆博;早野龍五;渡辺珠以;板橋健太;應田治彦;藤岡宏之;H. Geissel;H. Weick;S. Friedrich;V. Metag;M. Nanova;鈴木謹;田端誠;片山 由美;片山 由美;野呂 昌生;野呂 昌生;前山悠;前山悠;Yo MAEYAMA;Yu MAEYAMA;前山 悠;上村直・徐超男・山田浩志・藤原理賀・松尾ともみ;上村直・徐超男・寺崎正・山田浩志・寺澤佑仁・藤原理賀・松尾ともみ;上村直・山田浩志・徐超男;上村直・山田浩志・徐超男;上村直・徐超男・山田浩志・寺崎正・寺澤佑仁・藤原理賀
• 通讯作者: 上村直・徐超男・山田浩志・寺崎正・寺澤佑仁・藤原理賀

Photochromism in rare-earth doped Sr_2SnO_4

稀土掺杂Sr_2SnO_4的光致变色现象

• 发表时间: 2013
• 作者: 田中良樹;伊藤聖;大河内公太;鈴木隆敏;西隆博;早野龍五;渡辺珠以;板橋健太;應田治彦;藤岡宏之;H. Geissel;H. Weick;S. Friedrich;V. Metag;M. Nanova;鈴木謹;田端誠;片山 由美;片山 由美;野呂 昌生;野呂 昌生;前山悠;前山悠;Yo MAEYAMA;Yu MAEYAMA;前山 悠;上村直・徐超男・山田浩志・藤原理賀・松尾ともみ;上村直・徐超男・寺崎正・山田浩志・寺澤佑仁・藤原理賀・松尾ともみ;上村直・山田浩志・徐超男
• 通讯作者: 上村直・山田浩志・徐超男

Mechanoluminescence enhancement process for Sr_<n+1>Sn_nO_<3n+1> : Sm^<3+>(n=1,2,∞)

Sr_<n+1>Sn_nO_<3n+1> 的机械发光增强过程：Sm^<3+>(n=1,2,∞)

• 发表时间: 2013
• 作者: 田中良樹;伊藤聖;大河内公太;鈴木隆敏;西隆博;早野龍五;渡辺珠以;板橋健太;應田治彦;藤岡宏之;H. Geissel;H. Weick;S. Friedrich;V. Metag;M. Nanova;鈴木謹;田端誠;片山 由美;片山 由美;野呂 昌生;野呂 昌生;前山悠;前山悠;Yo MAEYAMA;Yu MAEYAMA;前山 悠;上村直・徐超男・山田浩志・藤原理賀・松尾ともみ;上村直・徐超男・寺崎正・山田浩志・寺澤佑仁・藤原理賀・松尾ともみ;上村直・山田浩志・徐超男;上村直・山田浩志・徐超男
• 通讯作者: 上村直・山田浩志・徐超男

応力発光材料、応力発光体、及び、応力発光材料の製造方法

应力激发发光材料、应力激发发光材料以及应力激发发光材料的制造方法

• 发表时间: 2013