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無公害な電気・力・光変換素子の開発 -無公害な電気-力-光の多元エネルギー変換素子-

研究報告コード R070000086
整理番号 R070000086
掲載日 2008年4月11日
研究者
  • 徐 超男
研究者所属機関
報告名称 無公害な電気・力・光変換素子の開発 -無公害な電気-力-光の多元エネルギー変換素子-
報告概要 本研究の目的は、無公害の元素のみからなる酸化物セラミックスを用いて、高効率の電気・力・光の多元変換素子を開発することである。これまでのセンサー類には鉛系物質が多用されてきたが、代替する無公害高性能変換素子の開発は、環境保全の観点からはもちろんのこと、情報、バイオ、エネルギーなど幅広い分野において欠かせない基盤技術である。本報告者は、結晶構造制御されたアルミン酸塩が斬新な電気・力・光変換機能を有することを発見した。本研究ではこの発見をさらに発展させるべく、(1)放射光を用いた精密構造解析によるエネルギー変換機構の解明、(2)粒子形状を制御した高効率応力発光微粒子の製造プロセスの開発、(3)斬新で高効率な無公害変換素子の開発の3点を追求したものである。
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研究分野
  • 光電デバイス一般
  • エネルギー変換装置
関連発表論文 (1) S. Matsushima, C.N. Xu, H. Nakamura, M. Arai "First-Principles Energy Band Calculation for SrAl204 with Monoclinic Structure"Chemistry Letters, No.7 P700-P701 2002.05.
(2) Y.Liu, C.N. Xu "Influence of calcining temperature, on photoluminescence and triboluminescence of europium doped strontium aluminates particles from Sol-Gel process"Journal of Physical Chemistry B Vol.l07 No.17 P3391-P3395 2003.05.
(3) H. Yamada, C.N. Xu, X. S. Weng, K. Nishikubo "Determination of crystal structure of spherical particle SrAl2O4: Eu prepared by spray method" Journal of the Electrochemical Society Vol.150, N0.4 P251-P254 2003.04.
(4) 徐 超男“新規な応用発光体の開発”科学と工業4月号Vol.77 P191-P195 2003.04
(5) O. Agyeman, C,N. Xu, M.Suzuki, X. G.Zheng "Triboluminescence of ZnS:Mn films deposited on quartz substrates with ZnO buffer layers" Japanese Journal of Applied Physics Vol.41 P5259-P5261 2002.08.
(6) Y. Liu, C.N. Xu, H. Chen, K. Nonaka"Investigation of temperature dependence of photoluminescence in RexY2-x Si05" Optical Materials Vol.25, Issue3 P243-P250 2004.04.
(7) Y. Liu, C.N. Xu "Electroluminescent ceramics excited by low electrical field"Applied Physics Letters Vol.84 No.24,P5016-P5018 2004.06.
(8) H. Yamada, H. Kusaba, W. S. Shi, and C.N. Xu "Structural characterization of α- and β-SrAl2O4 :Eu phosphor with spherical particle" SPring-8 User Experiment Report No.11P40 2003. 11.
(9) W. S. Shi, H. Yamada, K. Nishikubo, H. Kusaba, C.N. Xu "Stabilization of beta-SrAl2O4 with Eu Prepared by Spray Pyrolysis" Solid-State Chemistry of Inorganic Materials Ⅳ (Materials Research Society) Vol.755 P401-P406 2003.1O.
(lO) W. S. Shi, H. Yamada, K. Nishikubo, H. Kusaba, C.N. Xu "Novel structural behavior of the strontium aluminate doped with europium" Journal of the Electrcchemical Society Vol.151 N0.5 H97-H100 2004.05.
(11) 徐 超男“ハイブリッド化応力発光材料”セラミックス Vol.39 (No.20) P130-P133 2004. 02.
(12) C.N. Xu, H. Yamada, X.S. Wang, X.G. Zheng "Strong elasticoluminescence from monoclinic-structure SrAl2O4" Applied Physics Letters Vol.84 No.16 P3040-P3042 2004.04.
(13) H. Yamada, W. S. Shi, C.N. Xu "Observation of Orientational Disorder in Hexagonal Stuffed Tridymite, Sr0.864Eu0.136Al2O4, by Maximum Entropy Method" Journal of Applied Crystallography Vol.37 P698-P702 2004.09.
(14) H. Matsui, C.N. Xu, Y.Liu and H. Tateyama "Origin of mechanoluminescence from Mn-activated ZnAl2O4: Triboelectricity induced electroluminescence" Physical Review B Vol.69 P235109(1)-P235109(7) 2004.06.
(15) X.G. Zheng, C.N. Xu, M. B. Maple "Fast suppression of antiferromagnetism in Cul-xLixO" Physical Review B Vol.69 P09451O(1)-P09451O(5) 2004.03.
(16) 徐 超男“押すと光る発光粒子とその応用”月刊ディスプレイ 3月号 Vol.9, No.3 P83-P86 2003. 03.
(17) 徐、劉、秋山、師、草場“ゾル・ゲル法で作製したSrAl2O4:Eu微粒子の強い蛍光と応発光”2002年秋季 第63回応用物理学会講演 2002.09.24.
(18) 徐、師、山田、草場、西久保“高温噴霧分解法で作製した高結晶性SrAl2O4:Eu球状微粒子の構造異常と発光”2002年秋季 第63回応用物理学会講演会 2002.09.24.
(19) 松嶋、徐、中村、新井“SrAl2O4に関する第一原理固定電子構造計算”2002年日本化学会西日本大会 2002.11.02.
(20) W.Shi, C.N.Xu, H.Yamada, K.Nishikubo "Novel structural behavior of the strontium aluminate doped with europium" 2002 Materials Research Society Fall Meeting 2002.12.02.
(21) C.N. Xu, S.W.Shi, H.Kusaba, H, Yamada. K.Nishikuobo, "H.Tateyama Development of Strong Mechanoluminescence Ultrafine" Materials and Application AIST-ISEM International Symposium 2003, 2003.6.24.
(22) 徐 超男“無公害な電気-力-光の多元エネルギー変換素子”第3回制御部門大会(依頼講演)2003. 5. 29.
(23) H.Yamada, C.N.Xu, X. S.Wang, K.Nishikubo "Structural and luminescent characterization of thermal degradation in BaMgA100O17:Eu phosphor" The 5th International Meeting of Pacific Rim Ceramic Societies (Pac Rim 5) 2003.9.29-2003.10.2.
(24) H.Yamada, H.Kusaba, S. W. Shi, K.Nishikubo, C. N. Xu "Structural study of stress-induced luminescent particle SrAl2O4:Eu" International Crystallography Meetings Broome 2003. 2003.8.10-12.
(25) C.N.Xu, H.Yamada, X. S.Wang, K. Nishikubo "Developing Elastico-Deformation Luminescence by Control of Crystal Structure" The 20th International Japan-Korea Seminar on Ceramics 2003. 11.20-22.
(26) H. Yamada, X. S.Wang, K. Nishikubo, C.N.Xu "Structural and luminescent characterization of spherical particle phosphor SrAl2O4:Eu2+" The 20th International Japan-Korea Seminar on Ceramics 2003.11.20-22.
(27) C.N.Xu, H.Yamada, X. S.Wang, K. Nishikubo "Mechanical sensors using smart coating with mechanoluminescence" The 5th International Meeting of Pacific Rim Ceramic Societies (Pac Rim 5) 2003.9.29-2003.l0.2.
(28) C.N.Xu, H.Yamada, X.S.Wang, K.Nishikubo "Hybrid materials of mechanoluminescence" The 5th International Meeting of Pacific Rim Ceramic Societies(Pac Rim 5) 2003 .9.29-2003.10.2
(29) 徐 超男“新規な応力発光材料とその応用”ニューセラミック懇話会 第158回研究会(依頼講演)2003.9.19
(30) 徐 超男“高輝度応力発光材料とその応用”産総研シンポジウム 第4回生活系フォーラム「生活環境における照明・光源技術」(招待講演)2003.12.9.
(31) 山田、草場、師、徐“応力発光体SrAl2O4:Eu2+の構造特性”応用物理学会2004年春季講演会 2004.3.29.
(32) 徐 超男“ハイブリッド化応力発光材料”日本セラミックス協会第3回ハイブリッド材料研究会(依頼講演)2004.3.22.
(33) 山田、草場、師、徐“球状蛍光微紛対SrAl2O4:Euの結晶構造と消光現象”2004年電気化学会71回大会 2004.3.26.
(34) 山田浩志“放射光粉末X線回折による蛍光体材料の結晶構造解析”SPring-8ワークショップ 2004.5.14.
(35) Chao-Nan Xu, Yun Liu, Hiroshi Yamada, Xusheng Wang, Xu-Guang Zheng "Development of Strong Elasticoluminescence from Ferroelectric Phase" 2004 IEEE International Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control 50th Anniversary Joint Conference 2004.8,23.
(36) Xu-Sheng Wang, Hiroshi Yamada, Keiko Nishikobo, Chao-Nan Xu "Electrostrictive Properties in Pr doped (Ba,Sr)(Ti,Al)O3 Ceramics" 2004 IEEE International Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control 50th Anniversary Joint Conference 2004.8.23
(37) 徐、Wang、山田、西久保“新規赤色応力発光体の開発”2004年秋季 第65回応用物理学会2004.09.01.
(38) 徐 超男“ハイブリッド化応力発光材料”平成16年度保守検査ミニシンポジウム(特別講演)2004. 09.17
研究制度
  • 戦略的創造研究推進事業 さきがけタイプ(旧若手個人研究推進事業を含む)/変換と制御
研究報告資料
  • 徐 超男. 無公害な電気・力・光変換素子の開発 -無公害な電気-力-光の多元エネルギー変換素子-. さきがけライブ2004 物質科学・生命分野 さきがけタイプ研究報告会 「変換と制御」領域 講演要旨集(第二期研究者)(研究期間2001-2004), 2004. p.35 - 49.
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立研究開発法人科学技術振興機構, 国立研究開発法人産業技術総合研究所, . 徐 超男, 秋山 守人, 師 文生, . 高輝度メカノルミネッセンス材料及びその製造方法. 特開2004-043656. 2004-02-12
  • C09K  11/58     
  • C09K  11/57     
  • C09K  11/88     
  • C09K  11/08     
  • G01L   1/24     

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