植物照明用深紅蛍光体の発光効率不足の課題に対して、Al³⁺共ドープによる蛍光放射増強の新たな戦略を提案した。高温固相法により異なる濃度のMn⁴⁺、Al³⁺共ドープされたCa₂YTa_1-xO₆∶xMn⁴⁺（x=0.1%〜0.6%）およびCa₂YTa_1-0.3%-yO₆∶0.3%Mn⁴⁺，yAl³⁺（y=0.4%〜2.4%）を合成した。X線回折、光励起蛍光、蛍光減衰等によりAl³⁺による増強効果を検討した。結果は、304 nm波長励起下で単ドープCa₂YTaO₆∶0.3%Mn⁴⁺の深紅蛍光が最も強く、Al³⁺共ドープ後は強度が著しく向上し、Al³⁺濃度が1.2%のとき、Ca₂YTaO₆∶0.3%Mn⁴⁺の5.92倍に増強された。分析の結果、Al³⁺はMn⁴⁺間の濃度消光を効果的に抑制し、消光中心と欠陥数を減少させ、非放射遷移速度を低減させた。また、Mn⁴⁺の結晶場強度を著しく増強し、²E_gの放射遷移確率を向上させ発光を強化した。さらに、共ドープは蛍光体の熱安定性を大きく変化させなかった。365 nmチップ封止のpc-LEDの電気発光スペクトルは植物の光感受性色素P_frの吸収帯と良く一致し、高い発光強度と色純度を有し、この蛍光体は室内植物照明分野において良好な潜在的応用価値を持つ。

高温固相法;Al³⁺共ドープ;蛍光増強;Ca₂YTaO₆;結晶場強度