高効率な青色励起近赤外線（NIR）発光材料は、生物イメージングおよび夜間視野の分野で重要な役割を果たします。共沈法を用いて、Ln³⁺（Cr³⁺、Yb³⁺、Nd³⁺、Er³⁺）およびPt⁴⁺を共ドープしたCs₂ZrCl₆近赤外発光材料を作製しました。二重ペロブスカイト構造に基づくCs₂ZrCl₆材料は、Ln³⁺のドープにより多波長の近赤外第Ⅰ領域（NIR-Ⅰ）および近赤外第Ⅱ領域（NIR-Ⅱ）発光を実現しました（Cr³⁺：900 nm、Yb³⁺：1002 nm、Nd³⁺：1070 nm、Er³⁺：1539 nm）。Pt⁴⁺による感光により、これらの材料は青色励起能を備え、青色チップと適合します。減衰曲線の解析から、この過程はエネルギー移動とエネルギー移行の相乗効果によるものと考えられます。Nd³⁺ドープ試料の光致発光量子収率は16.0％に達し、この蛍光体と青色LEDチップを用いて近赤外蛍光体変換型LEDデバイスを作製し、夜間視野イメージングなどにおけるこの蛍光体の潜在的な応用価値を実証しました。Bi³⁺、Sb³⁺、Te⁴⁺、Pt⁴⁺ドープCs₂ZrCl₆材料の光致発光特性を比較し、第一原理計算を組み合わせて、Pt⁴⁺独特の青色吸収能力の内在機構を分析しました。その主な原因はより小さなイオン半径に起因する大きな励起子結合エネルギーにより、励起に必要なエネルギーを低減したことにあると推測されます。これらの研究は、構造が自己閉じ込め励起子発光特性に与える影響を明らかにし、青色励起の自己閉じ込め励起子発光材料設計の指針となります。

近赤外発光材料;自己閉じ込め励起子;エネルギー移動;第一原理計算