フォトリフラクティブ特性を有する有機分子含有低融点ガラス材料の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12555249
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 高橋 雅英 京都大学, 化学研究所, 助手 (20288559)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 近藤 裕己 旭硝子株式会社, 中央研究所, 主席研究員 ; 島田 良子 京都大学, 化学研究所, 助手 (90346049)
• Keywords: 光導波回路 / 集積型フォトニクス / フォトリフラクティブ / グレーティング素子 / 波長多重 / 光通信 / 非線形光学特性 / ハイブリッド

Research Abstract

低融点ガラスとは100℃から数百℃の温度範囲で軟化・溶融するガラス材料の総称である.電気回路の絶縁材やブラウン管の電子銃の風着など電子部品に欠かせない基幹材料の一つである.また,軟化温度が300℃程度以下の低融点ガラスは機能性の有機分子を分散することが可能であり,機能性の大きな有機物を安定なガラスホストに保持することにより高機能性(特に光機能性)の材料の実現が可能となる.しかしながら現在のところ低融点ガラス組成として用いられているものはほとんど全て鉛を主成分として含んでおり環境保護の観点から今後も継続して使用することは困難である.本研究では全く新たな低融点ガラス系として有機-無機ハイブリッドガラス系の開発および高機能化を目的とする.特に光機能性としての応用に着目し,大きなフォトリフラクティブ特性を有する新規低融点ガラスの実現を目指している.機能性有機物のドーピングと平行して用いることにより,高機能能動型光集積回路への応用が期待できる.
反応収率を向上することにより、低融点ガラスの化学的耐久性を大幅に向上することに成功した。さらに有機色素と希土類イオンを要点かすることにより、蛍光及び吸収波長の大きな変化を融着できることを見いだした。

Research Products

• [Publications] Niida, H: "Spontaneous reduction of europium ions below 250℃ in organic -inorganic hybrid low-melting phosphite glasses"J. Mater. Res.. 18. 1-3 (2002)
• [Publications] Takahashi, M: "Photochemical reaction of Ge^<2+> in germanosilicate glasses under intense near-UV laser excitation"J. Appl. Phys.. 92. 3442-3446 (2002)
• [Publications] Takahashi, M: "Structure and properties of doped aluminum titanate ceramics with improved thermal and mechanical performance"J. Am. Ceram. Soc.. 85. 3025-3030 (2002)
• [Publications] Uchino T: "Microscopic model of photoinduced and ressure-induced UV spectral changes in germanosilicate glass"Phys Rev B. 65. 72202-72204 (2002)
• [Publications] Takahashi: "Correlation between macro-and micro-structural changes in Ge : SiO_2 and SiO_2 glasses under intense uv irradiations"J. Am. Ceram. Soc.. 85. 1089-1092 (2002)
• [Publications] Niida, H: "Structure of organic-norganic hybrid low-melting glasses from ^<29>Si NMR and ab initio molecular orbital calculations"J. Non-Cryst. Solids. 311. 145-153 (2002)