黄光レーザーは、医療美容、原子冷却および捕獲、レーザーライダーなどの分野で潜在的な応用展望を持つため、黄光レーザーの研究は重要である。Dy³⁺は⁴F₉/₂→⁶H₁₃/₂の放射遷移により黄光レーザーの最適活性化イオンであるが、可視光波長帯ではスピン禁止遷移であるため、吸収断面積および発光断面積が非常に小さく、黄光レーザーの出力が困難となる。本研究では、引き上げ法によりDy³⁺・Sr₃Gd(BO₃)₃（略称Dy³⁺∶SGB）、Dy³⁺/Tb³⁺∶SGB、Dy³⁺/Eu³⁺∶SGB結晶の成長に成功し、室温偏光吸収スペクトル、発光スペクトル、蛍光減衰曲線およびJudd-Ofelt理論計算によりその光学特性とエネルギー移動機構を解析した。研究の結果、Tb³⁺およびEu³⁺の共ドープは黄光波長域におけるDy³⁺の発光断面積および蛍光量子効率を増大させ、黄光出力に有利であることが示された。さらに、Dy³⁺/Tb³⁺∶SGB結晶ではDy³⁺とTb³⁺間の相互エネルギー移動過程が発生し、Dy³⁺/Eu³⁺∶SGB結晶ではDy³⁺からEu³⁺へのエネルギー移動過程のみが存在することが証明された。

Sr₃Gd(BO₃)₃; Dy³⁺; 黄光; 光学特性; エネルギー移動