高い発光効率、高い輝度および良好な熱安定性の実現は、固体照明における緊急の要請である。したがって、高出力発光ダイオードまたはレーザーダイオード（LED/LD）に使用される高性能蛍光変換材料は重要な研究意義を持つ。本研究では、Lu³⁺イオンをYAG∶Ce蛍光セラミックに導入する方法を効果的な戦略として用い、YAG∶Ce蛍光材料の発光特性を改善した。固相反応および真空焼結法により、異なるLu³⁺含有率の（Lu，Y）₃Al₅O₁₂∶Ce蛍光セラミック（LuYAG∶Ce蛍光セラミック）を調製した。Lu³⁺含有率の増加に伴い、LuYAG∶Ce蛍光セラミック中のY³⁺部位はLu³⁺部位に置換され、Ce³⁺の発光ピークは573 nmから563 nmへブルーシフトを示した。Lu³⁺含有率60%のとき、LuYAG∶Ce蛍光セラミックを青色LEDと組み合わせることで発光強度は最大となり、ルーメン効率は114 lm∙W^-1に達した。450 nmレーザー光源とLuYAG∶Ce蛍光セラミックを用いて透過モードのレーザー駆動照明装置を構築した。出力密度が2.2 W·mm^-2から39 W·mm^-2に増加するに伴い、Lu³⁺含有率60%の蛍光セラミックの光束は128 lmから1,874 lmに増加し、発光飽和の兆候はなく、最適な発光効率は128 lm·W^-1に達した。したがって、LuYAG∶Ce蛍光セラミックは高出力LED/LD照明の有望な蛍光変換材料となることが期待される。

（Lu，Y）₃Al₅O₁₂∶Ce蛍光セラミック; 固体照明; 蛍光変換材料; 高輝度