近紫外チップによる三原色蛍光体励起技術の発展に伴い、液晶表示バックライト用の高品質表示要求を満たす新規な狭帯域青色蛍光体の開発が材料研究者の注目を集めています。本稿では、高温固相法によりペロブスカイト構造プロトタイプを有するK₂BaPO₄F∶Eu²⁺狭帯域青色蛍光体を合成しました。K₂BaPO₄Fマトリックスは、Ba、K原子を共有する［FK₄Ba₂］八面体が三次元的に網状の陰イオンフレームワークを形成し、さらにチャネル内の［PO₄］四面体と連結してK₂BaPO₄Fペロブスカイト構造フレームを形成します。リートベルド精密解析により、Eu²⁺はBa²⁺およびK⁺サイトに同時に占有し、［Eu（1）O₈F₂］および［Eu（2）O₆F₂］配位多面体を形成します。2種類の多面体発光中心間には双極子⁃双極子相互作用によるEu（1）→Eu（2）エネルギー移動過程が存在し、蛍光体は発光ピーク波長432 nm、半値幅43 nmの高輝度狭帯域青色発光を示します。密度汎関数理論に基づく第一原理計算から、K₂BaPO₄Fマトリックスは間接バンドギャップ化合物であり、理論バンドギャップ値は5.035 eVです。K₂BaPO₄F∶Eu²⁺蛍光体は適切な蛍光熱安定性（I_{493 K}/I_{293 K}=64%）と高い内外量子効率（それぞれ72.8％および46.4％）を示し、その性能指標はBaMgAl₁₀O₁₇∶Eu²⁺、K_1.6Al₁₁O_17+δ∶Eu²⁺、Na₃Sc₂（PO₄）₃∶Eu²⁺などの典型的な青色蛍光体より劣るものの、一部の他の報告された青色蛍光体よりは優れています。以上の研究は、K₂BaPO₄F∶Eu²⁺が新規狭帯域青色蛍光体としての応用可能性を示すとともに、鉱物構造プロトタイプ戦略に基づく新規蛍光体探索の可能性も提供します。

ペロブスカイト型構造;K₂BaPO₄F∶Eu²⁺;エネルギー移動;光ルミネセンス