■ff■■■■■■■■■■ff).ua(■■■■■■ ■. ■■■■■■■■■■■■■■■■■ff■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■■).■u■.■a■(■■度ff強■■ff■𝐼𝐼(𝑡𝑡)=exp)−𝑡𝑡/𝜏𝜏!"#−γ√𝑡𝑡/■■■■ff■■■■■■■■■ff■■■■■式(1)で指数関数の第２項はNd3+間のクロス緩和などによ)sµ(■■■■)2/1-s(命寿光蛍蛍光量子効率積面クーピターメラパ光消■La添加濃度(at%)■■■■■■■����������������������� ■■■■■■■ff■■■■■■■■ff■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ff■■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■ ff■ff■■■■■■■■■■■■■ff■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■La添加濃度(at%)■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ff■■■■■ff■ ■■■La濃度が8%まではピーク面積は増加し，それ以上では減少した．このことから，Ndが1 at.%の場合の最適La濃度は約8 at.%であることが分かった．一方，蛍光寿命による消光の評価は1064 nmにおける蛍光強度Iの時間減衰の波長(nm)1at.%Nd/10at.%La:CaF21at.%Nd/10at.%Y:CaF2■■■■■■■■■■■■■■■■La添加濃度 (at%)■■■■■ff■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■は，複数のピークから構成されてはいるが，スペクトル半値幅はY3+, La3+添加ともに29 nm（FWHM）で，報告されている値（21〜31 nm）1-3)と同等であった．一方，スペクトル微細構造のピーク波長は，Y3+添加では1054 nmと1062 nmであり，両者の強度は同等であった．これに対してLa3+添加では1051 nmと1064 nmであり，後者の方が２割程度強かった． 図１ 波長798 nmで励起した時の蛍光スペクトル また，波長798 nmで励起した時のそれぞれのピーク波長における蛍光減衰波形より蛍光寿命を算出した．La3+添加の場合，1051 nm, 1064 nmでの蛍光寿命はそれぞれ392 µs, 391 µsであり，報告されている値（350〜480 µs）1-3)に近い値であることから，Nd3+のクラスター化による消光が抑制されていると判断できる．一方，Y3+添加の場合は1054 nmと1062 nmでの蛍光寿命はいずれも338 µsであり，クラスター化抑制効果が若干低いと考えられる．バッファーイオンとしての効果はLa3+とY3+で大きな差は無いものの，蛍光寿命が長く，液相合成においてLaF3以外の相が生じにくいことから，以後の研究ではLa3+を選択した. 図２ 4F3/2→4I11/2蛍光強度（1000〜1150 nmの ピーク面積）のLa添加濃度依存性 xat.%La/1at.%Nd:CaF2（x=0〜15）セラミックスを波長798 nmで励起した時の蛍光スペクトルを測定し，4F3/2→4I11/2遷移による蛍光強度（波長1000 nmから1150 nmのピーク面積）を算出した．ピーク面積のLa3+共添加濃度依存性を図２に示す． 測定し，式(1)でフィッティングし蛍光寿命𝜏𝜏!"#を求めた．る損失であり，𝛾𝛾は消光パラメータで損失は双極子・双極消光パラメータ𝛾𝛾の結果を用いて，蛍光量子効率𝜂𝜂$を式(2)(1) 𝜂𝜂$=1−𝛾𝛾/2∙5𝜋𝜋𝜏𝜏!"#exp(𝛾𝛾%/4∙𝜏𝜏!"#)81−erf)𝛾𝛾/2∙5𝜏𝜏!"#/;(2) 子エネルギー移乗と仮定した．また,得られた蛍光寿命とにより算出した. 蛍光寿命，および消光パラメータと蛍光量子効率のLa添加濃度依存性を図３，図４に示す．La添加濃度の増加とともに蛍光寿命が長くなり，Nd3+クラスターによる消光が抑制されていることを確認した．しかし，La濃度が15 at.%の場合の蛍光寿命は500 µsに近く，報告されている値(402.5 µs) 3)よりも長かった．その原因としては，セラミックス中に局所的にNdx:La1-xF3の相が混在し部分的に共晶となっている可能性が考えられる．Nd:LaF3の蛍光寿命は735 µsと報告されており5)，La添加濃度の増加に伴い 図３ 4F3/2→4I11/2蛍光寿命のLa添加濃度依存性 図４ 消光パラメータと蛍光量子効率のLa濃度依存性 波⻑(nm)− 258 −
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