2009 Fiscal Year Annual Research Report
レーザー誘起原子加熱法の構築と機能性単結晶パターニング
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19206069
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
小松 高行 Nagaoka University of Technology, 工学部, 教授 (60143822)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本間 剛 長岡技術科学大学, 工学部, 助教 (70447647)
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| Keywords | レーザー照射 / ガラス / 結晶化 / 機能性結晶 / 単結晶ライン / 化学エッチング / フッ化物結晶 / 強弾性結晶 |
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| Research Abstract |
本研究は、我々が開発したガラス表面の位置選択的結晶化法、すなわちレーザー誘起原子加熱法(希土類原子加熱法と遷移金属原子加熱法)を様々な機能を有する単結晶パターニング形成に展開し、一般的、汎用的技術として確立、構築すると共に、機能性材料創製に新たなブレイクスルーをもたらすことを目的とする。本年度得られた結果を以下に示す。
〇光非線形性/強弾性β'-RE_2(MoO_4)_3結晶(RE:希土類)のレーザーパターニングで出現する屈折率変化の周期構造形成をβ'-Gd_2(MoO_4)_3結晶に強弾性を低下させるEr^<3+>をドープすることによって、屈折率周期構造のサイズが大きくなることを確認し、周期構造出現の原因と機構を明らかにした。
〇ZnOを多量に含む65.5ZnO-19B_2O_3-9.5SiO_2-6Sm_2O_3ガラスを作製し、Yb:YVO_4レーザーの照射によりガラス表面上にZnO結晶のレーザーパターニングに成功すると共に形態を明らかにした。また、La_2O_3-SrO-MnO_2-B_2O_3系ガラスにおいて、ペロプスガイド型La_<0.7>Sr_<0.3>MnO_3結晶のラインパターニングに成功し、磁気特性を明らかにした。
〇レーザー照射領域のピッチを単一のライン幅よりも大幅に狭く(ラインの重ね合わせ状態)することによって、LiNbO_3およびβ'-Gd_2(MoO_4)_3において二次元平面状の結晶パターニングに成功した。マイクロラマン散乱スペクトルおよび第二高調波強度の角度依存性から、これらの結晶は、単一のラインの場合と同様に高配向を示すことを明らかにした。
〇酸フッ化物ガラスにレーザー誘起結晶化法を適用し、CaF_2結晶から成る結晶ラインのパターニングに成功すると共に、簡単な化学エッチングを用いて、レーザー照射領域の構造変化をより明確にできることか明らかにした。
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