紫外領域における支配的なセラミックス励起子発光

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酸化亜鉛ウイスカーから得られる強力な紫外線発光の分析を行うために低温フォトルミネセンスを測定した。その結果、酸化亜鉛ウイスカーは束縛エネノレギーが数十eVであるバンド端遷移に伴う発光とドナー束縛励起子の再結合による発光を持つことを見出した。わずかな不純物の添加により急激な紫外線発光の強度減衰が確認された。酸化イットリウムウイスカーから得られる強力な可視発光の分析を行うために低温フォトルミネセンスを測定した。その結果、ユウロピウム添加酸化イットリウムウイスカーとテルビウム添加酸化イットリウムウイスカー低温よりもむしろ高温において発光強度が増大することをみいだした。以上のウイスカーからの発光を解析することにより、酸化亜鉛ウイスカーは結晶欠陥が極めて少ない完全結晶に近い位置にいることがわかり、酸化イットリウムウイスカーでは比較的酸素欠損量が多く、大気暴露によって数十時間でそのような欠損が増加することがわかった。そのような酸素欠損は白色発光を生じ、高温フォトルミネセンス測定中に酸化されて白色発行を消失するという現象も見出した。