2009 Fiscal Year Annual Research Report
軟化成形プロセス制御によるナノフォトニクスガラスの創製と特性
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20560693
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
武部 博倫 Ehime University, 理工学研究科, 教授 (90236498)
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| Keywords | 酸化物ガラス / ナノ構造 / 熱インプリント法 / 高温物性 / ガラスファイバ / プロセス工学 / フォトニクス |
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| Research Abstract |
本研究は、多成分ガラスについて、高温での軟化成形プロセスを高度に制御し、マイクロ/ナノレベルでの規則的な構造を有する新しい光デバイスガラスを創製するともに、その特性を評価するものである。
ソーダ石灰ガラスを用い、ファイバ線引き法を用いたガラスの伸びおよび縮み速度を利用し、粘度及び表面張力を評価するための測定条件(試料径と長さ、荷重、温度、測定時間)を決定した。新しい低温軟化性ガラスの組成開発を目的として、SnO-P_2O_5系ガラスの特性について組成依存性を調べ、ガラス転移温度が<300℃で耐水性に比較的優れるガラス組成を見出した。また光デバイスガラスの候補材料として、種々の修飾酸化物を含有するメタリン酸塩ガラスについて、Mn^<2+>の発光特性の組成依存性を評価し、Mn^<2+>周囲の化学結合性と赤色領域における発光特性との関連性について考察を行った。低温軟化性透明焼結ガラスの候補材料として、BaO-P_2O_5-B_2O_3ガラス粉末の焼結条件と光透過性の関係について実験研究を行った。
化学的応用が期待されるパイレックスガラスとダイヤモンド薄膜の接着性試験を行い、同薄膜は、熱インプリント成形温度において、パイレックスガラスと接着しないことがわかった。スズリン酸塩ガラスの最適な熱インプリント温度(250～255℃)は、熱分析で求めた同ガラスのガラス転移温度よりも低く、表面から1μm以下の最表面領域での微視的構造及び粘弾性特性と熱インプリント成形条件との関係について、さらに詳細に検討する必要があることがわかった。
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