元素置換による単結晶シンチレータの欠陥準位制御と高特性化(<特集>酸化物結晶成長とシンチレータへの応用)
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概要
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ガンマ線等の高エネルギー粒子検出用には主に単結晶シンチレータが用いられているが,様々な材料系において,酸素欠損やアンチサイト欠陥など,結晶に内在する点欠陥が欠陥準位を形成し,発光量の減少,蛍光寿命の長寿命化などシンチレーション特性に悪影響を与えていることが報告されている.Y_3Al_5O_<12>,Lu_3A1_5O_<12>などのガーネット系シンチレータでは,単結晶を融液成長法で作製した場合Alサイトの一部がREで置換されるアンチサイト欠陥が形成され,これが原因となって,例えばCeで賦活した場合には,数10nsの寿命を持つ主成分の発光とは別に,μs〜msオーダーの長寿命発光がかなりの割合で生じることが報告されている.微量元素の添加による欠陥密度低減などの試みは行われているものの,基本的にこれら結晶中に存在する点欠陥とそれに影響された物性は,その材料系本来の特性と考えられて来た.しかしながら,今回元素置換により欠陥準位を制御する手法により,ガーネット系単結晶シンチレータにおけるシンチレーション特性向上に成功したので報告する.
- 日本結晶成長学会の論文
著者
-
吉川 彰
東北大多元研
-
吉川 彰
東北大学多元物質科学研究所
-
吉川 彰
東北大金研
-
荻野 拓
東京大学大学院工学系研究科
-
Nikl Martin
Institute of Physics AS CR
-
荻野 拓
東京大学大学院工学系研究科応用化学専攻
-
Nikl Martin
Institute Of Physics
-
吉川 彰
東北大学 多元物質科学研究所
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