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2008 Fiscal Year Annual Research Report

結晶ライン近傍の局所応力誘起および緩和を利用した変調構造形成と機能評価

Research Project

Project/Area Number 19560673
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

紅野 安彦  Okayama University, 大学院・環境学研究科, 准教授 (90283035)

Keywords結晶ライン / パターニング / 非線形光学結晶 / 結晶化ガラス / レーザー集光加熱
Research Abstract

能動的機能を有する光学素子開発を視野に入れ、近赤外レーザー集光加熱によるガラス表面への結晶ラインパターン形成技術にはさらなる高度化が必要とされている。本研究では、非線形光学機能を有する析出結晶近傍の局所応力制御による機能向上と制御に関する技術開発を目的として、以下の基礎的研究および技術開発を実施した。
1.レーザー集光照射異質相パターニングシステムの開発
近赤外レーザー(波長808nm)を使用したレーザー集光照射光学系を研究初年度に導入したが、本年度においては、レーザー出力および試料ステージの自動制御により任意パターンを形成するシステム開発を実施した。システムの動作、操作性等の確認のために、銀ステインを塗布したガラス表面に対する局所加熱実験を行った。レーザー集光領域における銀イオン拡散とコロイド形成による微視的着色を確認し、本システムが結晶化以外の異質相パターニングにも適用できることを示した。また、ステージ動作や制御操作性についての性能を確認した。
2.ビスマスホウ酸塩系の結晶化挙動調査
非線形光学結晶化ガラスのモデル系として、希土類イオン含有ビスマスホウ酸塩系を選択し、加熱光源波長808nmに対する吸収帯を有するDy^<3+>含有ガラスを作製し結晶化挙動を調査した。Dy^<3+>含有系では、研究報告のあるSm^<3+>含有系と比較して、(1)結晶化に対する不安定性、(2)低い吸収係数で特徴づけられ、レーザー集光点の結晶化温度到達には、Dy^<3+>を含有させた安定なガラス組成開発が不可欠であった。材料科学的な解決として、第3成分の添加による結晶化挙動を調査した結果、少量の酸化亜鉛を添加した安定なガラスにおいて、目的結晶相BiBO_3の析出優位性を確認した。最適化組成で結晶ライン形成と応力誘起を試みたが、現時点で良好なパターン形成には至っていない。レーザー光源の強度および品質改善が不可欠であると判断した。

  • Research Products

    (3 results)

All 2009 2008

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] 近赤外レーザー誘起によるDy^<3+>含有ビスマス亜鉛ホウ酸塩ガラスの局所結晶化2009

    • Author(s)
      下村圭司, 崎田真一, 紅野安彦, 難波徳郎
    • Organizer
      日本セラミックス協会2009年年会
    • Place of Presentation
      東京理科大学(野田)
    • Year and Date
      2009-03-17
  • [Presentation] optical transparency and nonlinearity of fully crystallized glass-ceramics with high orientation of fresnoite phase2008

    • Author(s)
      K. Chida, Y. Benino. S. Sakida, T. Nanba
    • Organizer
      6th International Conference on Inorganic Materials
    • Place of Presentation
      Dresden (Germany)
    • Year and Date
      2008-09-28
  • [Presentation] 結晶化ガラスの析出形態制御2008

    • Author(s)
      紅野安彦
    • Organizer
      第3回夢の融合産・学・官研究マッチング
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2008-08-29

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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