研究テーマ
当研究室は、環境・エネルギー分野での利用を目指した無機機能物質の「新物質および新機能の探索」と「高純度試料合成法の開発」を研究の柱にしております。水溶性金属錯体を用いた化学プロセスを 活用し、特に現在は白色LEDへの応用が可能な高輝度蛍光体の新物質探索と蛍光特性向上を目的とした高純度試料合成に取り組んでいます。1. 新規機能性無機固体物質の探索とその高性能化
金属酸化物・窒化物・酸窒化物をベースとした無機固体物質は、機能性や化学的安定性に優れている事から、省エネルギーと環境に配慮した新しい社会の構築に貢献する事が期待されます。我々のグループでは、無機固体物質の結晶構造や電子構造に関する知識に基づく物質探索を強力に推し進め、優れた機能を有する新しい無機固体物質の発見を目指します。特に現在は、次世代照明素子として有望視されている白色LEDにおいて利用可能な蛍光物質の開発を重点的に取り組んでおります。高性能の白色LED素子は発光効率と演色性の向上が必要になります。そこで我々は、4f-5d準位間の電子遷移に基づく発光を利用した蛍光体物質（既往の物質としてはYAG:Ce3+、Ca-α-SiAlON:Eu2+、CaAlSiN3:Eu2+など）や4f準位間の電子遷移に基づく発光を示す蛍光体（既往の物質としてはY2O2S:Eu3+、LaPO4:Ce3+,Tb3+など）を対象とし、新しい概念に基づいた物質探索を進め、高性能の白色LED素子に応用可能な新規蛍光体を見出していきたいと考えております。加えて、従来の考えに捉われず、新しい発想を活かした物質探索を進め、環境・エネルギー問題の解決に貢献できる多くの無機固体物質を世の中へ送り出していきます。2. 水溶液を用いた“ユビキタス”な低環境負荷合成プロセスによる高機能無機固体物質合成
水を主溶媒とする溶液プロセスを駆使し、上記の示した機能性無機固体物質の高純度合成し、物質の高機能化に取り組みます。例えば、水溶性金属錯体を原料としたアモルファス金属錯体法は、溶媒として“水”を利用するため、製造時での環境負荷を大きく削減できるだけでなく、極めて精度の高い組成制御が可能であり、蛍光物質における微量の賦活剤の均一分散化による飛躍的な発光強度の増大といった、著しい機能向上が見込めます。加えて、水溶液を出発原料とするため、安全かつ環境に親和性が高い事に加え、物質探索に適したコンビナトリアル合成が可能であります。そのため、時間とコストをかけずに高い機能を有する新規無機固体物質の発見が期待できます。我々のグループでは、従来の高環境負荷・高コスト・有害な有機溶媒を用いた合成手法に頼らずに、簡便かつ安全な手法による物質合成に挑み、新しい機能性無機物質探索の基盤構築を目指します。 研究室のポスターはこちらへ
