JP2023551754A - ハロゲン化ペロブスカイトを含むシンチレータ材料 - Google Patents

Abstract

ハロゲン化ペロブスカイトを含む電離放射線の検出器用のシンチレーション材料であって、前記ペロブスカイトは以下の式の１つを有し、－（Ａ’）２（Ａ）ｎ－１［ＭｎＸ３ｎ＋１］、ｎは１から１００の正の整数を含み、または－（Ａ’）（Ａ）ｐ－１［ＭｐＸ３ｐ＋１］、ｐは１から１００の正の整数を含み、または－（Ａ’）２（Ａ）ｍ［ＭｍＸ３ｍ＋２］、ｍは１から１００の正の整数を含み、または－（Ａ’）２（Ａ）ｑ－１［ＭｑＸ３ｑ＋３］、ｑは１から１００の正の整数を含み、ＡおよびＡ’は、有機カチオンであり、Ｍは、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｇｅ、またはＳｎから選択される金属であり、Ｘは、ハロゲン、またはＣｌ、Ｂｒ、およびＩから選択されるハロゲンの混合物であり、前記ペロブスカイトはさらに少なくとも１つのシンチレーション活性化元素Ｎを含む、材料。

Description

本発明は、Ｘ線およびガンマ線等の電離放射線、および電離粒子の検出器に取り付けることができるシンチレータの分野に関する。

電離放射線（陽子、中性子、電子、ミュー粒子、アルファ粒子、イオン、Ｘ線、またはガンマ放射線等の電離粒子を含む）は、通常、入射放射線を光に変換する単結晶シンチレータを使用して検出され、それから、光電子増倍管等の光検出器を使用して電気信号に変換される。シンチレータ材料の選択における重要なパラメータは、吸収される電離放射線の単位エネルギあたりの光子数に対応するシンチレーション効率である。効率を測定するために使用される最も一般的な単位は、入射エネルギＭｅＶあたりに放出される光子の数である。

アモルファス材料は、シンチレーションメカニズムでのエネルギ移動に関与する電子、正孔、および励起子等の散乱中に電荷キャリアをトラップする原因となる構造中の欠陥を有している。通常使用される無機シンチレータは、この理由から結晶であり、非常に多くの場合、単結晶である。電離放射線を効果的に検出するために、高エネルギ粒子とシンチレータ材料との間の衝突確率を高めるために、それらは比較的大きなサイズ、すなわち１ｃｍ^３を超える体積であることが好ましい。

使用されるシンチレータは、特に、タリウムでドープされたヨウ化ナトリウム、タリウムまたはナトリウムでドープされたヨウ化セシウム、セリウムまたはプラセオジムでドープされたハロゲン化ランタンの単結晶であってもよい。ハロゲン化ランタンに基づく結晶は、特に米国特許第７，０６７，８１５号明細書、米国特許第７，０６７，８１６号明細書、米国特許出願公開第２００５／１８８９１４号明細書、米国特許出願公開第２００６／１０４８８０号明細書、米国特許出願公開第２００７／２４１２８４号明細書の下で公開された研究の主題であった。

最近では、科学出版物「（Ｃ_６Ｈ_５（ＣＨ（_２）（_２）ＮＨ_３）（_２）ＰｂＢｒ_４の結晶のシンチレーション特性」、ＩＥＥＥ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ （２００９）で、ハロゲン化鉛をベースとして、ペロブスカイト構造を有する有機―無機シンチレータが提案されている。６６２ｋｅＶのガンマエネルギ下で測定されたシンチレーション、およびルミネセンス特性が、寸法５×６×１ｍｍ^３の単結晶で研究された。シンチレーション光の効率は、低温条件下（液体窒素）で１０，０００光子／ＭｅＶのオーダーの値で測定された。

検出器として、ハロゲン化鉛ペロブスカイトは、その高い阻止能、フォールトトレランス、高い移動度、および短寿命、およびその調整可能な帯域幅のために、電離放射線の検出に関心を示している。さらに、従来の安価な溶液法による単結晶の簡単な成長によってそれらを得ることが可能である。

出版物「電離放射線検出用のハロゲン化鉛ペロブスカイト」、Ｎａｔｕｒｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、１０、１２（２０１９）では、これらのペロブスカイト単結晶の潜在的な光収率は、これらの材料の比較的小さなバンドギャップ幅（２ｅＶ未満であり得る）のため、１２０，０００と２７０，０００光子／Ｍｅｖの間と推定され得る。

より一般的には、ハロゲン系ペロブスカイトにはさまざまな種類があり得、そのため、３次元（または３Ｄ）ペロブスカイト、２次元（または２Ｄ）ペロブスカイト、および中間次元（２Ｄ／３Ｄ）ペロブスカイトに区別される。

一般式ＡＢＸ_３の古典的な三次元構造では、ハロゲンアニオンが頂点で連結された八面体を形成して三次元構造を形成し、鉛等の元素のカチオンＢが八面体の中央に存在し、大きいカチオンＡ、典型的には有機カチオンが八面体の間に存在する。

３Ｄペロブスカイト構造を有するそのような材料は、例えば、一般式ＭＡＰｂＸ_３、ＭＡがメチルアンモニウムであり、Ｐｂが鉛であり、ＸがＩ、ＢｒまたはＣｌ等のハロゲンである化合物である。

あるいは、材料は、今回は２Ｄまたは２次元として知られている相同な（関連する）結晶構造を有することができ、つまり、結晶構造は、頂点によって連結されたペロブスカイト型の八面体のｎ層の交互化によって特徴付けられ、および八面体を分離する平面を形成する有機カチオンＡの層によって分離されている。より正確には、ｎ＝１の場合は２Ｄ構造と呼び、ｎ＞１の場合は相同または関連する２Ｄ構造と呼ぶ。本発明は、そのような２Ｄ構造または相同構造に関する。

これらの２つの可能な配置の概略図は、出版物「Ｒｕｄｄｌｅｓｄｅｎ－Ｐｏｐｐｅｒ ハイブリッド ヨウ化鉛ペロブスカイト ２Ｄ相同半導体」Ｃｈｅｍ Ｍａｔｅｒ、２０１６、または出版物「ハロゲン化鉛ペロブスカイト結晶におけるＸ線シンチレーション」Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｒｅｐｏｒｔｓ、６、１０（２０１６）に特に記載されている。この最新の出版物では、ＭＡＰｂＩ_３およびＭＡＰｂＢｒ_３（ＭＡはメチルアンモニウム）の３次元（３Ｄ）結晶、およびペロブスカイト（ＥＤＢＥ）ＰｂＣｌ_４（ＥＤＢＥは２，２’－エチレンジオキシ）ビス（エチルアンモニウム）のＸ線シンチレータの特徴も説明している。この最新の出版物では、２Ｄ材料の励起子の結合エネルギが大きいため、３Ｄペロブスカイトと比較して熱効果が大幅に減少し、かつ室温でも９，０００光子／ＭｅＶの限られた光収率しか得られないことが報告されている。

本発明の目的は、新規のシンチレータ材料を提供することであり、特にX線、ガンマ線、および中性子等の電離放射線の検出分野で有用で、合成が簡単で安価な、いわゆる2Dまたは相同構造の新規のシンチレータ材料を提供することである。

より具体的には、本発明は、ハロゲン化ペロブスカイトを含み、好ましくはハロゲン化ペロブスカイトからなる、電離放射線の検出器用のシンチレータ材料に関し、前記ペロブスカイトは、以下の式の１つに対応し、
－（Ａ’）_２（Ａ）_ｎ－１［Ｍ_ｎＸ_３ｎ＋１］、ここで、ｎは１から１００までの範囲の正の整数であり、好ましくは１から１０までの範囲の正の整数を含み、および特に好ましくは１から４までの範囲の正の整数を含み、または
－（Ａ’）（Ａ）_ｐ－１［Ｍ_ｐＸ_３ｐ＋１］、ここでｐは１から１００までの正の整数であり、好ましくは１から１０までの範囲の正の整数を含み、および特に好ましくは１から４までの範囲の正の整数を含み、または
－（Ａ’）_２（Ａ）_ｍ［Ｍ_ｍＸ_３ｍ＋２］、ここでｍは１から１００までの正の整数であり、好ましくは１から１０までの範囲の正の整数を含み、および特に好ましくは１から４までの範囲の正の整数を含み、または
－（Ａ’）_２（Ａ）_ｑ－１［Ｍ_ｑＸ_３ｑ＋３］、ここでｑは１から１００までの正の整数であり、好ましくは１から１０までの範囲の正の整数を含み、および特に好ましくは１から４までの範囲の正の整数を含み、
ここで、ＡおよびＡ’は、有機カチオンであり、Ｍは、好ましくはＰｂ、Ｂｉ、Ｇｅ、およびＳｎから選択される金属であり、Ｘは、ハロゲン、またはＣｌ、Ｂｒ、およびＩから選択されるハロゲンの混合物であり、前記ペロブスカイトはさらに少なくとも１つのシンチレーション活性化元素Ｎ（Ｍとは異なる）を含む。

本発明の好ましい実施形態によれば、明らかに必要に応じて互いに組み合わせることができ、
―前記ハロゲン化ペロブスカイトは、式（Ａ’）_２（Ａ）_ｎ－１［Ｍ_ｎＸ_３ｎ＋１］に対応し、ｎはさらに好ましくは１または２、または１に等しい。
－前記ハロゲン化ペロブスカイトは、式（Ａ’）（Ａ）_Ｐ－１［Ｍ_ＰＸ_３ｐ＋１］（いわゆるＤｉｏｎ－Ｊａｃｏｂｓｏｎペロブスカイト）に対応し、Ａ’は、好ましくは３－（アミノメチル）ピペリジニウム（または３ＡＭＰ）または４－（アミノメチル）ピペリジニウム（または４ＡＭＰ）であり、およびＡは好ましくはメチルアンモニウム（ＭＡ）であり、ｐはさらに好ましくは１または２に等しく、またはさらに１に等しい。
－前記ハロゲン化ペロブスカイトは、式（Ａ’）_２（Ａ）_ｑ－１［Ｍ_ｑＸ_３ｑ＋３］に対応し、ｑは、さらに好ましくは１または２に等しく、またはさらに１に等しい。
－前記ハロゲン化ペロブスカイトは、式（Ａ’）_２（Ａ）_ｍ［Ｍ_ｍＸ_３ｍ＋２］に対応し、ｍは、さらに好ましくは１または２に等しく、またはさらに１に等しい。
－前記活性化元素Ｎは、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｉｎ、および希土類元素から選択される。
－前記活性化元素Ｎは、Ｂｉ、Ｅｕ、Ｓｍ、Ｔｂ、およびＹｂから選択される。
－前記活性化元素Ｎは、シンチレータにおいて蛍光特性を示す有機分子、特に１，４－ビス－（５－フェニルオキサゾリル－２）ベンゼン（ＰＯＰＯＰ）から選択される。
－前記材料は、リチウム６またはホウ素１０が濃縮された同位体から選択される中性子吸収体をさらに含む。
－前記ペロブスカイトは、式（Ａ’）_２（Ａ）_ｎ－１［Ｍ_ｎＸ_３ｎ＋１］を有し、ｎは１から１００までの正の整数であり、好ましくは１から１０までの範囲の正の整数を含み、および特に好ましくは１から４までの範囲の正の整数を含む。
－前記ペロブスカイトは、式Ａ_２［ＭＸ_４］を有し、ここでＭは、好ましくはＰｂ、Ｇｅ、またはＳｎから選択される。
－活性化元素の割合は、原子ベースで、１．０×１０^－４＜Ｎ／Ｍ＜０．１、好ましくは１．０×１０^－３＜Ｎ／Ｍ＜０．０５、およびより好ましくは１．０×１０^－２＜Ｎ／Ｍ＜１．０×１０^－１となるような割合である。
－有機カチオンＡおよび／またはＡ’は、アルキルアンモニウムＲ－ＮＨ_３、特にメチルアンモニウム、ホルムアミジニウム、ブチルアンモニウム、フェニルアンモニウム、フェニルエチルアンモニウム、５－アミノ吉草酸、ベンジルアンモニウム、３－（アミノメチル）ピペリジニウム、または４－（アミノメチル）ピペリジニウムから選択される。
－Ｍ元素はＰｂを含み、およびより好ましくはＰｂである。
－シンチレーション活性化元素はＢｉを含み、およびより好ましくはＢｉである。
－Ｍ元素はＢｉを含み、およびより好ましくはＢｉであり、およびシンチレーション活性化元素はＰｂを含み、およびより好ましくはＰｂである。
－Ｘ元素はＣｌを含み、およびより好ましくはＣｌである。
－Ｘ元素はＣｌ、Ｂｒ、およびＩから選択される少なくとも２つのハロゲンの混合物である。
－材料は、2つの活性化元素を含む、そのうちの1つは価数＋Ｉで、他の１つは価数＋ＩＩＩであり、特にＫ、Ｎａ、Ｌｉ、Ｃｓ、Ｒｂ、Ａｇ、Ａｕ、またはＣｕから選択される元素と、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｓｂ、および希土類から選択される元素、特にＥｕ、Ｓｍ、Ｔｂ、およびＹｂから選択される元素と、を含む。
－前記材料は単結晶である。

本発明は、前述の材料を含む電離放射線のシンチレータ検出器にも関する。

シンチレータ検出器は、特に、３００ｎｍから８００ｎｍの範囲の波長に感応する光検出器を含む。

本発明によるシンチレータ材料は多結晶であってもよいが、好ましくは単結晶である。

本発明に係る単結晶は、例えば上で引用した刊行物、またはさらに刊行物「ハイブリッド金属ハロゲン化物ペロブスカイトの変調」、Ａｄｖ Ｍａｔｅｒ．２０１８；３０（５１）に記載されるように、ＳＴＬ（ｓｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｌｏｗｅｒｉｎｇ）の名称で当業者によく知られている単結晶成長プロセスによって、非常に簡単かつ安価に得ることができる。この方法は、水溶液中の材料の前駆体（典型的には元素Ａのハロゲン化物）の溶液の溶解特性に基づいている。結晶の成長は冷却によって得られ、前駆体の溶解度は温度とともに低下する。

本発明によれば、他の結晶成長方法も当然可能であり、例えば、通常使用される英語の用語によれば「Ａｎｔｉ－Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖａｐｏｒ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｍｅｔｈｏｄ（逆溶媒蒸気支援法）」または「Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ（逆温度結晶化）」として知られている技術等が挙げられる。

本発明およびその利点は、本発明および比較による以下の実施例を読むことにより、よりよく理解されるであろう。

実施例１（発明）
この実施例では、２次元（または２Ｄ）のハロゲン系ペロブスカイトが合成された。より具体的には、ビスマスをさらに含むＢＡ_２ＰｂＣｌ_４（ＢＡ＝ベンジルアンモニウム）型は、次の手順に従って合成された。

結晶は、恒温オイルバスに浸漬したフラスコ内で成長させた。最初の化学試薬は、Ａｌｆａ Ａｅｓａｒの９９．９９９％のＰｂＣｌ_２、ＴＣＩの塩化ベンジルアンモニウム（ＢＡＣＩ）（＞９８％）、およびＡｌｆａ Ａｅｓａｒの９９．９９９％のＢｉｌ_３である。

化合物は、１０ｍｌの０．１ＭＰｂＣｌ_２の前駆体溶液を調製するよう秤量された。ＢＡＣＩ：ＰｂＣｌ_２の比率は２：１であった。前駆体を１０ｍｌの３７％塩酸（ＨＣｌ）に溶解した。次に、３ｍｏｌ％のＢｉｌ_３を添加した。溶液が１００％オイルに浸漬され、かつ５０℃で一晩攪拌されるように、熱プレートで加熱されたシリコンオイルバスに５ｍｌの溶液を入れたフラスコを置いた（図１）。その後、温度を１００℃まで上げる。３０分間の安定時間の後、温度を非常にゆっくり下げる（５℃／３０分）。５℃（１０分）の低下ごとに、２０分の安定化時間を設ける。このようにして、室温に達するまで温度を下げる。次いで、結晶をホットプレート上で５０℃で紙で乾燥させる。得られた結晶は、長さ１．５ｍｍ、厚さ０．２から０．３ｍｍの板の形態である。

実施例２（比較）
この実施例では、手順は本発明に係る実施例１と同様であるが、ビスマス元素は結晶の組成に導入されなかった。

実施例３（比較）
この実施例では、３次元（または３Ｄ）のハロゲン系ペロブスカイトが合成された。より具体的には、ＭＡＰｂＣｌ_３（ＭＡ＝メチルアンモニウム）型は、次の手順に従って合成された。

使用される試薬は、Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ社の９９．９９９％のＰｂＣｌ_２と、これもＡｌｆａ Ａｅｓａｒの９９．９９９％のＭＡＣｌ（塩化メチルアンモニウム）である。１Ｍ濃度のＰｂＣｌ_２の１ｍＬの前駆体の溶液を調製する。使用される溶媒は、ＤＭＦとジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）の比率が１：１である。マイクロピペットを使用して、各試薬の０．５ｍＬを溶媒の入ったボトルに加える。ボトルをホットプレートで加熱したシリコンオイルバスに置き、溶液を１００％オイルに浸し、かつ５０℃で一晩攪拌する。溶液を０．４５μｍのフィルターでろ過し、液体／気体界面がオイル面に対応するように栓付きボトルをオイルバスに置く。温度を７０℃に上げて結晶化させる。１時間後、溶液の底に多数の透明な結晶が現れた。溶液中に３つの結晶が残り、および残りは除去される。６時間後、３つの結晶は、長さ約２ｍｍ、厚さ１ｍｍのサイズに達した。

分析および結果：
実施例１から３により得られた結晶を以下の技術により分析する。

Ａ．ＵＶ分光法
結晶を１４Ｋに冷却した真空チャンバに置き、かつ３６５ｎｍの放射線を放出するＬＥＤデバイスによるＵＶ励起に供した。発光スペクトルは、１４Ｋおよび室温で記録された。発光ピークの最大値の位置、および観察された発光色を以下の表１に示す。

Ｂ．Ｘ励起下での放射性発光
前述のように、シンチレーションとは、化合物が入射励起（Ｘ線等）によって励起され、かつ可視範囲の光子としてエネルギを放出する能力である。実際、中心電子は最初に高エネルギ光子（ｋｅＶまたはＧｅＶのオーダー）に反応して励起状態に入り、いくつかのステップの後、いくつかの電子が価電子帯で脱励起されて、いくつかの可視光子を放出することができる。上記の実施例１から３による結晶のシンチレーションを確認するために、Ｘ線発生器を使用してそれらを照射した。電圧と電流は、各実験で４０ｋｅＶで、２５ｍＡに設定された。サンプルは、真空下、１４Ｋの温度および室温でクライオスタットに配置される。

放射性発光スペクトルは、クライオスタットに配置された光検出器を使用して記録され、かつシンチレーションピーク（光ピーク）の存在が観察される。

１４Ｋおよび室温で得られた結果を以下の表１に示す。

Ｃ．パルス高スペクトル
ガンマ線下での結晶のシンチレーション性能を測定するために、パルス高分析器が使用された。このような機器は、粒子およびイベント検出器からの異なる高さの電子パルスを記録し、パルス高さをデジタル化し、かつ各高さのパルス数をレジスタまたはチャネルに記録することで、「インパルス 高さ スペクトル」を記録する。

シンチレーション強度は、６６２ｋｅＶで^１３７Ｃｓガンマ線源を使用して、グローブボックス内で室温で記録された。１６００Ｖの電圧で、２５０Ｋに冷却された、ウィンドウなしのＰｈｏｔｏｎｉｘ ＡＰＤ アバランシェフォトダイオード（モデル ６３０－７０－７２－５１０）が光検出器として使用された。出力信号は、ＯＲＴＥＣ ６７２分光増幅器で６μｓのシェーピング時間条件で増幅された。集光を最大化するために、フォトダイオードと結合するための劈開面を除き、サンプルをテフロンパウダーで覆い、かつ圧縮された（Ｊ．Ｔ．Ｍ．ｄｅ ＨａａｓおよびＰ．Ｄｏｒｅｎｂｏｓ、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｎｕｃｌ．Ｓｃｉ．５５，１０８６（２００８）に記載されている手法による）。高エネルギ源にさらされ、結晶は、光子の波長に関係なく、光電子増倍管によって検出される光子を生成する。使用される検出器は、ＵＶからＩＲまで感度が高く、かつ各光子をカウントできる。このようにして、シンチレーションのヒストグラムが得られ、横軸は、光学デバイスによって検出された放出光の量に比例する横軸の値を有し（^１３７Ｃｓで、２７０Ｋの温度にあるＡｄｖａｎｃｅｄ Ｐｈｏｔｏｎｉｘ ＡＰＤ ６３０－７０－７２－５１０検出器で測定される）、縦軸はシンチレータとのガンマ光子相互作用イベントの数を有する。この実験によると、多数のチャネルでシンチレーションのピークが観測されるほど、１パルスあたりに放出される光子の数が多くなる。

さらに、このようなフォトピークの存在により、特に、観測されたシンチレーション効果が、異なる同位体のエネルギを識別することを可能にする十分なエネルギ分解能と関連づけられ得るかどうかを判断することが可能になる。

実施例１から３の結晶に対して実施された分析ＡからＣについて得られた全ての結果は、以下の表１にまとめられている。

発明に係る実施例１による結晶の改善されたシンチレーション特性は、表１に示されているデータで見ることができる。これより、Ｘ励起下またはｙ励起下でのシンチレーションを表すデータは、比較材料に関して著しく改善されているように見える。

Claims (18)

1. ハロゲン化ペロブスカイトを含む電離放射線の検出器用のシンチレーション材料であって、前記ペロブスカイトは以下の式の１つを有し、
   －（Ａ’）_２（Ａ）_ｎ－１［Ｍ_ｎＸ_３ｎ＋１］、ｎは１から１００の正の整数を含み、または
   －（Ａ’）（Ａ）_ｐ－１［Ｍ_ｐＸ_３ｐ＋１］、ｐは１から１００の正の整数を含み、または
   －（Ａ’）_２（Ａ）_ｍ［Ｍ_ｍＸ_３ｍ＋２］、ｍは１から１００の正の整数を含み、または
   －（Ａ’）_２（Ａ）_ｑ－１［Ｍ_ｑＸ_３ｑ＋３］、ｑは１から１００の正の整数を含み、
   ＡおよびＡ’は、有機カチオンであり、Ｍは、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｇｅ、またはＳｎから選択される金属であり、Ｘは、ハロゲン、またはＣｌ、Ｂｒ、およびＩから選択されるハロゲンの混合物であり、前記ペロブスカイトはさらに少なくとも１つのシンチレーション活性化元素Ｎを含む、材料。
2. 前記活性化元素Ｎは、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｉｎ、および希土類元素から選択される、請求項１に記載の材料。
3. 前記活性化元素Ｎは、Ｂｉ、Ｅｕ、Ｓｍ、Ｔｂ、およびＹｂから選択される、請求項２に記載の材料。
4. 前記活性化元素Ｎは、シンチレータにおいて蛍光特性を示す有機分子、特に１，４－ビス－（５－フェニルオキサゾリル－２）ベンゼン（ＰＯＰＯＰ）から選択される、請求項１に記載の材料。
5. 前記材料は、リチウム６またはホウ素１０が濃縮された同位体から選択される中性子吸収体をさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の材料。
6. 前記ペロブスカイトは、式Ａ_２［ＭＸ_４］を有し、Ｍは、好ましくはＰｂ、Ｇｅ、またはＳｎから選択される、請求項１から５のいずれか一項に記載の材料。
7. 前記活性化元素の割合は、原子ベースで、１．０×１０^－４＜Ｎ／Ｍ＜０．１のオーダーである、請求項１から６のいずれか一項に記載の材料。
8. 前記有機カチオンＡおよび／またはＡ’は、アルキルアンモニウムＲ－ＮＨ_３、特にメチルアンモニウム、ホルムアミジニウム、ブチルアンモニウム、フェニルアンモニウム、フェニルエチルアンモニウム、５－アミノ吉草酸、ベンジルアンモニウム、３－（アミノメチル）ピペリジニウム、または４－（アミノメチル）ピペリジニウムから選択される、請求項１から７のいずれか一項に記載の材料。
9. 前記元素ＭはＰｂを含み、好ましくはＰｂである、請求項１から８のいずれか一項に記載の材料。
10. 前記シンチレーション活性化元素はＢｉを含み、好ましくはＢｉである、請求項１から９のいずれか一項に記載の材料。
11. 前記元素ＭはＢｉを含み、好ましくはＢｉであり、前記シンチレーション活性化元素はＰｂを含み、好ましくはＰｂである、請求項１から１０のいずれか一項に記載の材料。
12. 前記元素ＸはＣｌを含み、好ましくはＣｌである、請求項１から１１のいずれか一項に記載の材料。
13. 前記元素ＸはＣｌ、Ｂｒ、およびＩから選択される少なくとも２つのハロゲンの混合物である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の材料。
14. 2つの活性化元素を含み、そのうちの1つは価数＋Ｉで、他の１つは価数＋ＩＩＩを有し、特にＫ、Ｎａ、Ｌｉ、Ｃｓ、Ｒｂ、Ａｇ、Ａｕ、またはＣｕから選択される元素と、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｓｂ、および希土類から選択される元素、特にＥｕ、Ｓｍ、Ｔｂ、およびＹｂから選択される元素と、を含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の材料。
15. 単結晶であることを特徴とする。請求項１から１４のいずれか一項に記載の材料。
16. 電離放射線の検出器用に請求項１から１５のいずれか一項に記載の材料の使用。
17. 請求項１から１５のいずれか一項に記載の材料を含む電離放射線のシンチレータ検出器。
18. ３００ｎｍから８００ｎｍの範囲の波長に感応する光検出器を含むことを特徴とする、請求項１７に記載のシンチレータ検出器。