石井あゆみ助教と長谷川美貴教授(理工 化学・生命科学科)が、微弱な近赤外光(エネルギーの低い光)を照射すると青色の光(エネルギーの高い光)を発するナノ粒子を開発



石井あゆみ助教と長谷川美貴教授(両名とも理工学部 化学・生命科学科所属)が、微弱な近赤外光*1 (エネルギーの低い光)を照射すると青色の光(エネルギーの高い光=可視光)を発するナノ粒子を開発しました。

これまで、低いエネルギーの光を高いエネルギーの光に変換する(アップコンバージョン)ためには、発光体に対してレーザーのような強い光照射が必要でした。
しかしながら今回、石井助教と長谷川教授が新たに開発したナノ粒子(ツリウム(Tm)酸化物を核とし、その周りをイッテビウム(Yb)と有機化合物で包んだもの*2 )は、太陽光レベルの非常に弱い近赤外光の照射で可視光を発するもので、現在、無機化合物からなる粒子などに強い光を照射することによって、低いエネルギーの光から高いエネルギーの光に変換する研究事例が多い中、弱い光照射によって、低いエネルギーの光から高いエネルギーの光に変換するという事例は世界的にみても少なく、非常に珍しいものです。

今回、石井助教と長谷川教授によって得られた研究成果は、太陽光の中でもエネルギー源(例えば、太陽電池や人工光合成)として利用が難しい近赤外の弱い光から、エネルギーの高い可視光を得ることを可能にしたため、今後、太陽光の活用範囲が広がり、太陽光を利用したエネルギーの生産向上につながることが期待されます。

なお、本研究成果は、Nature Publishing Groupの『Scientific Reports』に2017年1月30日付で掲載されています。

新たに開発した青色の光(エネルギーの高い光)を発するナノ粒子に関する論文

*1 近赤外光・・・光は波長の長さによって、X線、紫外光(線)、可視高光、赤外光(線)などがあり、それぞれ波長領域を持っているが、近赤外光は、波長領域では可視領域(人間の眼でみることができる領域)と赤外領域(人間の眼では見ることができない領域)の間に位置している(エネルギーの強さ: X線 > 紫外光(線)> 可視高光> 赤外光(線))。

*2 石井助教と長谷川教授が新たに開発したナノ粒子

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2017.03.30