가시 광선으로 라이트닝 바카라을 바꾸고 내구성이 뛰어난 무기 광기 물질

바카라 커뮤니티 (Nomaguchi Ari 회장) (이하 "AIST")생산 및 측정 기술 연구 센터[리서치 센터 디렉터 Hirai Toshito] 프로세스 측정 팀 Akiyama Morito 연구 팀 책임자, 스트레스 가벼운 방출 기술 팀 야마다 히로시 최고 연구원, 광학 측정 솔루션 팀 사카이 카즈 푸미 초대 된 연구원은 파란색과 녹색으로 인사 할 때 반전 될 때Photochromism현상을 보여주는 안정적인복합 금속 산화물재료가 개발되었습니다

이 재료는 금속 요소가 추가 된 바륨 마그네슘 실리케이션 (Bamgsio₄)분위기 감소색 밀도는 405 nm의 파장을 갖는 레이저 라이트 (파란색)로 조사 할 때와 같이 조사 된 빛의 파장에 의해 제어 될 수 있으며, 파장이 밝은 핑크색으로 바뀌고, 365 nm의 파장을 가진 자외선으로 조사 될 때 짙은 분홍색으로 변합니다 또한 파장이 532 nm 인 레이저 라이트 (녹색)로 조사 할 때 무색으로 변합니다 이러한 라이트닝 바카라 변화는 가역적입니다 이 재료가 10 번 이상 빛으로 조사 되더라도 라이트닝 바카라 변화에는 거의 영향을 미치지 않으며 내구성이 뛰어납니다 초 고밀도 광학 메모리, 재 작성 가능한 사본 용지, 디스플레이 등에 적용될 것으로 예상됩니다

이 연구 결과는 일본 도자기 협회의 학술 저널입니다일본 세라믹 사회 저널에 게시 될 예정입니다

그림 1 Iron이 추가 된 Bamgsio4Photochromic Properties

　무기 광 염색체고밀도 메모리 및 디스플레이를위한 재료로 수년 동안 예상 된 재료 중 하나입니다 특히, 반도체 레이저와 LED를 광원으로 사용하여 사용할 수있는 작고 초고속 밀도 기억을 개발하기 위해 가시 광선에 반응하는 무기 광화 물질에 대한 연구가 수행되고 있습니다 그러나, 대부분의 무기 재료는 가시 광선에서 광화성을 나타내지 않으며 내구성이 낮고 반응 속도가 느린 문제가 있습니다 또한, 몇 번의 가벼운 노출 후 탈색되지 않는 등 가역성이 불량한 문제도 있었다 재료는 대부분 파란색이었습니다

라이트닝 바카라는 가시 광선 응답 특성과 기존의 무기 광색 물질의 내구성을 더욱 향상시키기 위해 연구 개발을 수행하고 있습니다 이 기사에서 우리는 반도체 레이저와 LED가 광원으로 사용될 수 있도록 파란색과 녹색 빛을 사용하여 광색주의를 유발하는 재료를 검색하고, 광 방사선의 특성을 더욱 향상시키기 위해, 준비 조건의 영향과 추가 된 금속 요소의 영향에 대해 자세히 조사했습니다

이 연구에서, 재료는 주로 형광 물질 인 복합 금속 산화물을 검색 하였다 결과적으로, 바륨 마그네슘 실리케이트 (BAMGSIO)는 환원 대기에서 제조되었다₄)는 눈에 띄는 광 응답 광 염색체 특성을 갖는 것으로 밝혀졌습니다 그림 2에서 Bamgsio₄의 결정 구조 그리고 Bamgsio가 이번에 제작했습니다₄재료의 X- 선 회절 패턴을 보여줍니다

그림 2 (a) Bamgsio4의 결정 구조 (b) Bamgsio4의 X- 선 회절 패턴 (숫자는 회절 표면을 나타냅니다)

Bamgsio₄isTrigimite 구조, sio₄사면체는 모서리로 연결되어 3 차원 터널을 형성합니다 (그림 2A) 그 si⁴⁺이온의 절반은 mg입니다²⁺이온으로 대체, BA²⁺이온이 내장 된 구조가 있습니다 이 연구에서 제조 된 샘플의 결정 구조는 X- 선 회절에 의해 조사되었고, 모든 회절 피크는 삼각형 구조의 회절 피크 패턴과 일치했으며, 트리 디미트 구조는 환원 대기에서의 제조에 의해 변화되지 않았 음을 확인 하였다 (도 2B)

Bamgsio는도 3의 아르곤 분위기에서 준비했다₄Bamgsio는 5% (BMS) 및 수소를 함유하는 아르곤 대기 (대기 감소)에서 제조되었습니다₄(BMS-H)의 반사 스펙트럼 및 광색주의 특성을 보여줍니다 광 조사 전에, 어느 샘플도 가시광 영역에서 반사율을 감소시키지 않습니다 (그림 3a) 그러나, 청색광 (파장 405 nm)으로의 조사는 BMS-H에서 523 nm에서 빛의 반사율을 감소시켜 옅은 분홍색을 일으킨다는 것이 관찰되었다 (도 3B) 또한, 블루 라이트 조사 후, 녹색 빛 (파장 532 nm)을 갖는 BMS-H를 무색으로 되 돌리고 가역적 인 광 염색 현상이 확인되었다 또한, 자외선 (파장 365 nm)으로 조사 될 때, BMS-H는 523 nm를 중심으로 넓은 가시 광선 영역에서 반사율을 감소시키는 반면, BMS-H는 반사율이 약간 감소한 반면, BMS-H는 반사율이 약간 감소한 반면, BMS-H는 523 nm (도 3C) 이 시점에서 BMS-H의 색은 생생한 분홍색이었으며, 자외선 후 녹색광으로 조사 할 때 무색으로 돌아갈 것임이 확인되었습니다 흥미롭게도, 푸른 빛이 계속 되더라도 반사 스펙트럼은 변하지 않으며 (라이트닝 바카라이 어두워지지 않음), 자외선 후에 푸른 빛이 조사되면 라이트닝 바카라은 생생한 분홍색에서 옅은 분홍색으로 변합니다 다시 말해, 조사 된 빛에 따라 색 밀도가 변하는 현상이 발견되었다

그림 3 (a) 방사선 전 반사 스펙트럼, (b) 청색광 (405 nm)의 조사 후 반사 스펙트럼, (c) 자외선 (365 nm)의 조사 후 반사 스펙트럼, (d) bamgsio4Photochromism 특성

또한 Bamgsio₄의 광색 특성을 개선하기 위해 다양한 금속 요소를 추가하는 효과에 대한 조사 결과를 보여줍니다 철 (Fe) 및 Europium (EU)이 첨가 될 때, 523 nm에서의 빛의 반사율이 상당히 감소되었다 또한 빛이 10 번 이상 조사 되더라도 라이트닝 바카라 변화에는 거의 영향을 미치지 않으며 내구성이 높다는 것이 확인되었습니다 특히 FE는 희토류 EU보다 얻기가 훨씬 쉽기 때문에 향후 사용될 것으로 예상됩니다

그림 4 자외선 (365 nm)로 인한 광색주의에 대한 금속 요소 첨가의 효과

Bamgsio₄재료의 환원 대기를 준비함으로써 현상이 관찰된다는 것입니다산소 결함관여하는 것으로 생각됩니다 다시 말해, 빛 조사에 의해 여기는 전자는 산소 결함에 의해 잡히고 523 nm의 빛을 흡수하고 bamgsio₄분홍색으로 나타납니다 반대로, 녹색 빛으로 조사 될 때, 결함에 고정 된 전자는 흥분되고 탈색되어 원래 상태로 돌아갑니다 또한 파장에 따라 색 밀도 변화가 변하는 이유는 전자가 흥분 될 확률이 여기 파장에 의존하여 농도의 차이를 유발하기 때문이라고 가정합니다

미래에, 금속 요소가 장착 된 Bamgsio는 초고 밀도 메모리 및 디스플레이 재료로서의 잠재력을 보여주기 위해 추가되었습니다₄의 씬에 대한 연구를 수행 할 계획입니다

◆ Photochromism

재료의 라이트닝 바카라이 적절한 파장의 빛에 의해 가역적 (반짝 반짝) 변할 수있는 현상[참조로 돌아 가기]

◆ 산화 금속 완료

2 가지 이상의 금속 이온을 함유하는 산화물[참조로 돌아 가기]

◆ 분위기 감소

이 기사는 아르곤에서 5% 수소가 혼합 된 대기를 말합니다 쉽게 산소를 추출하는 특성이 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 무기 광연성 물질

적절한 파장의 빛으로 조사 될 때 라이트닝 바카라이 가역적으로 변하는 무기 재료 예를 들어, 텅스텐 산화물, 몰리브덴 산화물, 산화 티타늄 등이 유명합니다[참조로 돌아 가기]

◆ Trigimite 구조

예를 들어 sio₄사면체가 6 각형 환형 모양으로 배열되고 매우 개방되어있어 밀도와 굴절률이 작고 다른 원자를위한 진입이 발생하기 쉬운 공간이있는 구조[참조로 돌아 가기]

◆ 산소 결함

산소가 제거 된 금속 산화물의 결정의 결함을 나타냅니다[참조로 돌아 가기]