Siナノ結晶光増感剤による希土類イオン及び遷移金属イオンドープ光学材料の高性能化

利用硅纳米晶光敏剂提高掺杂稀土离子和过渡金属离子的光学材料的性能

• 批准号: 07F07322
• 负责人: 藤井 稔
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07F07322/
• 关键词: 希士類イオン; 遷移金属イオン; ナノ粒子; ナノワイヤ; シリコンナノ結晶; 希土類イオン; シリコン; ナノ結晶; 光増感; 遷移金属; 希土類

受人研究者がこれまで行ってきた、希土類イオンとシリコン(Si)ナノ結晶をドービングしたシリカガラス薄膜に関する研究を拡張し、様々な発光センターとSiナノ結晶を同時にドーピングした多成分ガラス薄膜の開発を行う。このような系ではSiナノ結晶の光増感作用により発光センターを高効率に励起できる可能性がある。研究の長期的な目標は、このような系を用いて既存の光増幅器に取って代わるコンパクトな光増幅器を実現することである。今年度は、発光センターとしてビスマス(Bi)イオンに注目した。Biは、固体中で様々な価数を取り、可視から近赤外領域に非常に広帯域の発光を示す。特に、近赤外領域の発光は、光ファイバー通信用光増幅器への応用から注目を集めている。まず、近赤外領域に高効率に発光するBiドープバルクガラスを作製した。このガラスをターゲットし、スパッタリングによりBiドープガラス薄膜を作製した。作製した薄膜は、近赤外領域に発光を示した。さらに、Biドープガラス薄膜とSiナノ結晶層を交互にスパッタ堆積することにより多層膜試料を形成した。この方法では、発光層と光増感剤(Siナノ結晶)層が別々に形成されるため、作成条件的自由度が高く、それぞれの層を個別に最適化できるというメリットがある。様々な条件で試料を作製し、光学特性の評価を行ったところ、多層膜は単層膜に比べて発光効率が大きく増大することが明らかになった。また、発光励起スペクトルから、Siナノ結晶からのエネルギー移動によるBiイオンの励起を確認することに成功した。以上の研究と並行して、ゼオライト粒子にBiイオンや希土類イオンをドーピングすることにより、高効率近赤外発光粒子を形成する研究を行った。その結果、非常に簡便な方法で、多様な発光センターをゼオライト粒子にドーピングすることに成功した。開発した粒子を出発物質とし、様々な近赤外光デバイスの実現が可能だと考えている。

The researchers studied the development of multi-component thin films by studying the effects of Si (Si) on the crystallization of Si (Si) and Si (Si). This is the possibility that Si crystals can be excited at high efficiency due to their photosensitivity. The long-term goal of this study is to replace existing optical amplifiers with new ones. This year, the light is shining. Bi, solid medium, light emission, visible light emission in the near infrared field Special, near-infrared field of light, light, communication optical amplifier, optical amplifier High efficiency light emission in the near infrared field The film is made of thin film. The thin film was made to emit light near the outside. In addition, Bi and Si thin films are formed by alternating crystal layers. The method includes the following steps: forming a light-emitting layer and a light-sensitizing agent (Si crystal) layer separately, obtaining a high degree of freedom of the conditions, and optimizing the layers individually. The conditions for preparation, evaluation of optical properties, and enhancement of optical properties of multilayer films For example, if you want to start a new business, you can start a new business. The above research is carried out in parallel with the research on the formation of near-infrared emitting particles. The result is a very simple method, a variety of light sources, and a very successful method. It is possible to develop particles that emit matter, light, and near-infrared light.

项目成果

Ni^<2+> doped glass-ceramics/Si多層膜の広帯域近赤外発光

Ni^2+掺杂微晶玻璃/Si多层薄膜的宽带近红外发射

• 发表时间: 2009
• 作者: 三輪祐司;嶋岡史哲;Sun Hong-Tao;藤井稔;Qiu Jianrong;林真至;嶋岡史哲
• 通讯作者: 嶋岡史哲

A General Route to Efficient Near-Infrared Emission of Optically Active Nanozeolites

光学活性纳米沸石高效近红外发射的通用途径

• 发表时间: 2009
• 作者: Hong-Tao Sun;藤井稔
• 通讯作者: 藤井稔

Preparation and luminescence properties of erbium/bismuth codoped zeolites

铒/铋共掺杂沸石的制备及其发光性能

• 发表时间: 2009
• 作者: Zhenhua Bai;Hong-Tao Sun;Yuji Miwa;Fumiaki Shimaoka;Minoru Fujii;Shinji Hayashi
• 通讯作者: Shinji Hayashi

Superbroadband Near Infrared Emission from Bismuth Doped High-Silica Nanocrystalline Zeolites

• 发表时间: 2009
• 期刊: 2011 Symposium on Photonics and Optoelectronics (SOPO)

Large‐Scale Controllable Synthesis and Characterization of Ytterbium Silicate Nanostructures

• DOI: 10.1111/j.1551-2916.2008.02818.x
• 发表时间: 2008-12
• 期刊: Journal of the American Ceramic Society
• 影响因子: 3.9
• 作者: Hong-Tao Sun;M. Fujii;N. Nitta;Fumiaki Shimaoka;M. Mizuhata;H. Yasuda;S. Deki;S. Hayashi