高酸化数の遷移金属イオンを含むシリカガラスの近赤外分光研究

高氧化数过渡金属离子石英玻璃的近红外光谱研究

• 批准号: 07740531
• 负责人: HERREN Markus
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Seikei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740531/
• 关键词: 近赤外発光; ゾル-ゲル法; シリカガラス; 高酸化数; 遷移金属イオン

遷移金属イオンを含むシリカガラス試料の合成において、ゾル-ゲル法、ソノ-ゲル法、およびコロイドシリカ法の3つの異なる方法を検討した。この結果、SiO_2:Cr^<6+>ガラスの場合に発光強度からみてゾル-ゲル法が最も優れた方法であることが確認された。そこで、ゾル-ゲル法による、Cr以外のTi,V,Mnなどのイオン種について、試料合成と分光研究を進めた。このうち、MnとTiは本研究がはじめて報告する物質である。SiO_2:Mnガラスは出発原料がMn(II)Cl_2であろうがMn(VII)_2O_7であろうが、得られた試料の様子は変わらなかった。SiO_2:Tiガラスでは、TiCl_4を出発物質に用いた。ルミネッセンス分光研究において、4.2KでのSio_2:MnよりMn^<7+>イオンの発光をはじめて観測することに成功した。その発光は、570nmを中心とするブロードなスペクトルで、Mn^<2+>による弱い発光が共存していた。SiO_2:Tiの発光は400nm〜800nmの幅広い白色発光であり、T_dもしくはO_h対称場の電子状態にあると考えられる。総じて、本研究より、SiO_2ガラスにおける遷移金属イオンはTi,V,Cr,Mnイオンの閉殻電子構造に起因する^3LMCT遷移がシリーズとして現れることが、発光および励起スペクトルから確認されたことが大きな成果といえる。

The synthesis of samples containing migration metals was investigated by three different methods: chemical reaction, solid-phase reaction, solid-phase reaction and solid-phase reaction. The results show that SiO_2:Cr^<6+> is the best method for determining the emission intensity. Ti,V,Mn and Cr in addition to Ti,V,Mn in addition to Cr in the sample synthesis and spectroscopic research. This paper reports on the substance of Mn and Ti. SiO_2:Mn Mn(VII)_2O_7 SiO_2: TiCl_4: SiO_2: TiCl_2: SiO_2: TiCl_4: SiO_2: SiO_2: TiO_2: SiO_2: TiO_2: The optical properties of SiO_2:Mn ~(2 +) and SiO_2:Mn ~(2 +) at 4.2K were studied successfully. The light emission at 570nm is centered on the wavelength of Mn^<2+>. SiO_2:Ti emission is 400nm ~ 800nm in amplitude, white emission, T_d emission and O_h emission. In this study, the migration of SiO_2 to Ti,V,Cr,Mn in the closed-shell electronic structure was investigated.