希土類賦活によるペロブスカイト型化合物の合成と蛍光特性

稀土活化钙钛矿型化合物的合成及荧光性质

• 批准号: 03650614
• 负责人: 遠藤 忠
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03650614/
• 关键词: 希土類元素; ペロブスカイト; 蛍光特性; 錫酸化物; 層状構造; 青色発光

岩塩型のSrO層とペロブスカイト型のSrSnO_3層とが組み合わさった層状ペロブスカイト型構造のSrx_<+1>SnxO_3x_<+1>について、Eu^<2+>イオンを賦活した蛍光体を合成し、構造の特徴である次元性、あるいはEu^<2+>イオンの分布などが蛍光特性に及ぼす影響について系統的に検討することを目的とした。合成実験は、SrCO_3とEu_2O_3とを所定比に秤量してアルゴンガス中1500℃、3時間で焼成後、SnO_2を加えて、アルゴンガス中1300ー1500℃、3時間の条件で行なわれ、(Sr_<1ー>yEuy)x_<+1>SnxO_3x_<+1>を合成した。得られた試料は、X=1,2,3の相として同定されたが、Eu^<2+>イオンが賦活された系として再現良く得られたのはX=1,2であった。拡散反射スペクトルの測定結果から、SrSnO_3,Sr_2SnO_4およびSr_3Sn_2O_7は、各々約4.27eV,4.95eVおよび5.06eVに吸収端をもつことがわかった。蛍光スペクトルの測定結果から、K_2NiF_4型構造の(Sr_<1ー>xEux)_2SnO_4は、400ー500nmにわたる幅広いスペクトルを示したが、Sr_<1->xEuxSnO_3や(Sr_<1->xEux)_3Sn_2O_7では、確認できる蛍光は観測されなかった。歪みペロブスカイト型構造のYA10_3にCe^<3+>,Tm^<3+>,Pr^<3+>の各イオンを賦活し、結晶場の対称性が蛍光スペクトルに与える影響について調べるために、Tm^<3+>やPr^<3+>系では、大気中1500ー1700℃で、Ce^<3+>系では、アルゴン雰囲気下、1500℃で焼成し試料を得た。得られた試料はいずれも所定の単一相であった。(Y_<0.99>Ce_<0.01>)A10_3における励起、及び発光スペクトルを測定した結果、いづれもブロ-ドでCe^<3+>の4f→5d遷移に帰属されるものであることがわかった。一方、Tm^<3+>,Pr^<3+>を賦活したものは、各イオン濃度X=0.01付近で蛍光強度の最大となる濃度消光が顕著に現われた。こうした結果を踏まえて、YA10_3では、三次元的なエネルギ-回遊の起こっているものと考えられ、高濃度賦活を行なうには、K_2NiF_4型構造のように母結晶の次元性が重要であると考えるに至った。

Srx_<+1 SnxO_3x_<+1>, Eu^<2+>, Eu^<3 +>, Eu^<2+>, The synthesis of SrCO_3 and Eu_2O_3 was carried out at 1500℃ for 3 hours, and SnO_2 was added at 1300 ℃ for 3 hours.(Sr_<1>yEuy)x_<+1> SnxO_3x_<+1> was synthesized. The test sample X=1,2,3 and the phase are constant. Eu^<2+> and the active system X=1,2 are good. SrSnO_3, Sr_2SnO_4 and Sr_3Sn_2O_7 are about 4.27eV, 4.95eV and 5.06eV respectively. The results of the optical measurements show that SrxEuxSnO_3 and SrxEux can be detected in the K_2NiF_4-type structure (Sr_&lt;1-&gt;xEux)_2SnO_4 at 400 nm and 500nm<1-><1->. YA10_3 Ce^&lt;3+&gt;,Tm^&lt;3 +&gt;,Pr^&lt;3 +&gt; are activated, the symmetry of crystal field is affected by light and temperature, Tm^&lt;3+&gt; and Pr^&lt;3+&gt; are heated at 1500 - 1700℃, Ce^&lt;3+&gt; is heated at 1500℃. The test results are as follows: (Y_<0.99>Ce_<0.01>)A10_3 is excited, and the light emission is measured. The results show that the transition of Ce^&lt;3+&gt; and 4f→5d is caused by the transition of Ce^&lt;3+&gt;. A square, Tm^&lt;3+&gt;,Pr^&lt;3+&gt; are activated, and the concentration of each element X=0.01 is close to the maximum intensity of the light. As a result, YA10_3 and K_2NiF_4-type structures are important for the development of three-dimensional crystals.

项目成果

T.Endo: "Eu^<2+> Luminescence in Sr _<+1>Sn O_3 _<+1> with Layered Perovskite Structure" Journal of Materials Science Letter. (1992)

T.Endo：“具有层状钙钛矿结构的 Sr _< 1>Sn O_3 _< 1> 中的 Eu^<2 > 发光”材料科学通讯杂志。