シリカ中の欠陥中心が関与する多彩な発光現象:普遍性と新規性

摘要

シリカ材料，特に，シリカガラスなどの非晶質シリカ材料は，その高い熱的，化学的耐久性，透明性，絶縁性から，電子機器や光ファイバーなど様々な用途に用いられている。しかし，これらシリカ材料は高温で合成，成形することが多いことから，内因性・外因性を問わず必然的に欠陥中心を構造内に含有している。また，低温プロセスであるゾルゲル法で作製したシリカガラスは，不純物欠陥として水酸基が多数存在し得る。これら欠陥中心は，光吸収や発光などを示す場合があり，シリカ材料を窓材や光学基板などに用いる場合の妨げになり得る。また，近年では，これら欠陥中心の発光性に着目し，可視・紫外発光体としてシリカ材料（特にシリカナノ微粒子）を合成，探索する研究も進んでいる。