Development of Novel Tellurite-Based Glasses with Superiorly High Nonlinear Optical Properties
| Project/Area Number |
19F19798
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 26020:Inorganic materials and properties-related
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
早川 知克 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00293746)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
DE CLERMONT-GALLERANDE JONATHAN 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
DE CLERMONT-GALL JONATHAN 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2019-11-08 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
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| Keywords | テルライトガラス / ３次非線形光学特性 / ガラスi構造 / X線全散乱 / 共有結合 / 二体間分布関数 / テルルー亜鉛ーナトリウム / 連結性 / 異常X線散乱 / X線微細構造スペクトル / 銀テルル酸化物 / ボソンピーク / ガラス構造 / 酸化ビスマス / Nd3+蛍光特性 / 酸化ガリウム / ３成分系 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究ではTeO2-Ag2OとTeO2-Ga2O3の２つ系に注目し、前者ではこれまでの開発実績を踏まえて、著しく高い非線形光学特性を有するガラスを開発すること、後者では希土類イオンの添加とガラス構造・機械的・光学的特性との相関を明らかにすることを目的とする。１年目は上記２つのテルライトガラスについて溶融急冷法でのガラス作製時に用いる坩堝の影響を調査する。２年目では放射光を用いた構造評価を実施し、２体間分布関数ＰＤＦをＸＡＦＳおよび異常Ｘ線散乱ＡＸＳ法により測定する。最終年度にはゾルゲル法によるテルライトガラスの作製を行い、太陽電池の発電効率を向上させるための波長変換特性を有する材料を開発する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
光の高速性を利用した飛躍的な情報処理を可能にする新奇な光機能性材料を開発することを目指し、テルライトTeO2にイオン性酸化物Na2Oおよび共有結合性酸化物ZnOを導入したガラスに着目し、その高い非線形光学特性や、添加した希土類イオンの高効率発光の起源となるガラス構造を、あいちシンクロトロン光センターBL5S2ビームラインの20.0keV（波長λ= 0.62Å）X線源にてX線全散乱データを測定した。2θ範囲は0.004～132.49°、散乱ベクトルの大きさQ（=4πsinθ/λ）の範囲は0.007～18.5Å^(-1)で、生データはバックグランド、コンプトン散乱の補正を行い、組成から求められる平均原子散乱因子<f>及びその２次相関関数<f^2>を用いて散乱データS(Q)を得た。さらにフーリエ変換を施し二体間分布関数G(r)を求めた。S(Q)データからはZnO濃度xが増加するとともにQ～2付近にある第１ピークが低Q側にシフトすることが分かった。また、その右側にあったピークはZnO濃度xが高くなると減少し、イオン性のNa-O結合が共有結合性のZn-Oに置き換わることにより、構造が大きく変化していることが示唆された。二体間分布関数PDFでは1.9ÅにTe-Oの相関が見られ、ネットワーク構造がTeO2からなることを確認した。以前に得られたZn-EXAFS実験結果からZn-O距離は1.96Åから1.99Åに増加することが明らかになっている。このことを反映して、第１ピークは若干長距離側へシフトしたことが分かった。第２ピークは3.5～3.6Åに存在し、ZnO濃度増加とともに短距離側に移動している。これはTe-TeそしてTe-Zn相関に相当するものと考えられ、ZnO濃度が増加するとともに、ZnOがガラスネットワークに組み込まれてTe-O-Zn結合が生成したことが分かった。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(49 results)
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[Presentation] Applications de la spectroscopie CARS (Coherent Anti-Stokes Raman Scattering) a l'etude de la non-linearite optique d’ordre trois : de la metrologie a l’imagerie non lineaire2021
Author(s)
Z. Rajaofara, L. Karam, E. Capitaine, T. Hayakawa, H. Kano, M. Dussauze, A. Tonello, V. Rodriguez, P. Leproux, J.-R. Duclere, V. Couderc
Organizer
La Societe Francaise d'Optique in Dijon
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