赤色発光材料は、全スペクトル健康照明、植物成長、健康医療などの分野で重要な応用価値を持っています。しかし、高い安定性を持つ広帯域赤色発光材料の開発は、依然として発光材料開発における重要な課題です。Bi³⁺イオンの6s²外殻電子配置により、周囲の局所結晶場によってエネルギーレベルの分裂度合いを制御でき、可視光および近赤外領域での発光の調整が可能です。本研究では、Bi³⁺イオンをLaSr₂SbO₆二重ペロブスカイト構造にドープすることに成功し、広帯域の橙赤色発光を実現しました。300~450 nm範囲で広い励起範囲を有し、市販の近紫外InGaNチップと良好にマッチします。370 nm励起下で、LaSr₂SbO₆∶Bi³⁺の発光波長は600 nm、発光半値幅は108 nmです。精密構造解析および理論計算により、Bi³⁺イオンの最適ドープ格子はLa³⁺格子であることが証明されました。H₃BO₃フラックスの添加および異価陽イオン/成分置換戦略により、発光効率のさらなる最適化、発光位置の制御、発光の熱安定性向上が可能です。最適化後の最良発光効率は46％に達し、最大43 nmの発光赤方偏移が実現しました。材料は77~300 Kの低温範囲で優れた熱安定性を示し、252 Kでの発光強度は77 K時の141％に達する顕著な反熱消光性能を示します。298~523 Kの高温域でも材料は優れた熱安定性を示し、H₃BO₃添加後の最適化により423 Kでの発光強度は室温の76％を維持します。これらの発光性能最適化は主に以下の2点に起因します：（1）H₃BO₃フラックスの添加によりLa₃SbO₇の副相生成が減少し、材料の結晶性が向上すること；（2）異価陽イオン置換によりBi³⁺イオン周辺の局所構造調整が誘導されること。本研究で提案した発光性能最適化戦略は、ビスマス活性化赤色発光材料の開発および性能向上の参考となります。

赤色発光材料; Bi³⁺イオンドープ; 二重ペロブスカイト構造; 異価置換