残光性 ZrO2の結晶構造が準安定状態の緩和機構に及ぼす影響

摘要

蛍光体の発光寿命は発光中心としての役割を担うイオン種などによって異なり、通常ナノ～ミリ秒 のオーダーである。しかし、残光体もしくは畜光体と呼ばれる一部の蛍光体群は励起光源から遮断後数秒以 上、長いものでは十数時間もの間発光し続ける。この残光と呼ばれる現象は励起されたキャリアの一部が準 安定な準位へと一時的に捕獲された後、熱的な励起によって徐々に解放されることで発現することが実験的 に確かめられているが、準安定状態に関する知見は未だに不足しており、残光メカニズムの解明に対する課 題となっている。通常の蛍光体における発光寿命は主に遷移過程および発光中心の遷移確率によって決まる が、残光体では準安定状態の活性化エネルギーおよびトラップサイトから発光中心への遷移確率が支配的に 影響すると思われる。準安定状態の特定がなされない限りトラップサイト－発光中心間の遷移確率を理論的 に計算することはできないため、実測値から導出する必要がある。Hoogenstraatenは遷移確率の情報をトラッ プ解放の頻度因子へと組み込み、いくつかの仮定を基に活性化エネルギーを決定する方法を提案している。