非カルコゲナイド系の新しい光感応性アモルファス材料の合成と応用

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62470062
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 阿部 良弘 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (90024223)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山下 仁大 東京都立大学, 工学部, 助手 (70174670) ; 細野 秀雄 名古屋工業大学, 工学部, 助手 (30157028) ; 前田 益伸 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (40016580)
• Keywords: 感光性 / アモルファス / ガラス / リン / カルシウムアルミネ-ト

Research Abstract

本研究により2種の新しい光感応性アモルファス材料を見出すことができた。すなわち、カルシウムアルミネ-トガラスとアモルファス赤リンである。以下に各々について得られた成果を要約する。
A.カルシウムアルミネ-トガラス
溶融雰囲気を制御するだけで感光性とフォトクロミズムという2種の異なる感応性を具備させることができた。酸化ガラスにUV光を照射すると400nm付近にピ-クを有する吸収帯が速かにあらわれ褐色に着色する。この着色は光を遮っても室温付近では安定であるが200℃まで加熱すれば元に戻る。この光着色-熱脱色のサイクルは可逆的である。一方、還元ガラスに光照射をおこなうと600nm付近の吸収があらわれ青色に着色し、光を遮断すると直ちに退色する。
両ガラスの感光性はいずれも酸素の過不足に関係した点欠陥の光感応性に起因し、常磁性の色中心がその着色中心であることが解明された。
B.アモルファス赤リン
高周波スパッタ-法で均一な赤リンのアモルファス膜が調製できた。この膜にバンドギャップ光を照射すると光暗化・光ブリ-チング・Agの光ド-ピングが生じることを見い出した。カルコゲン系と異なりバンドギャップ光で直接に化学結合にあずかるボンドを励起できることに起因する現象であることを明らかにした。また、一つの応用としてアモルファス赤リンのコロイドをガラス中に均一に析出せしめた試料を合成し、光学特性のリンの状態変化の関連を検討した。
以上の結果は内外の学会誌に12の論文として発表した。

Research Products

• [Publications] K.Kawashima: "Light-Induced Optical Changes in Amorphous Red Phosphoros" Journal of Non-Crystalline Solids. 95-6. 741-748 (1987)
• [Publications] K.Kawashima: "Electrical Properties of Silver-Photodoped Amorphous Red Phosphorus" Phosphorus and Sulphur. (1990)
• [Publications] 川島孝一: "還元リン酸塩ガラスの熱着色" 日本セラミックス協会学術論文誌. 97. 823-27 (1989)
• [Publications] H.Hosono: "Photosensitive Characteristics of Dopant-Free,UV-Sensitive Calcium Aluminate Glasses" Journal of American Ceramic Society. 70. 867-70 (1987)
• [Publications] H.Hosono: "Photo chromism of Reduced Calcium Aluminate Glasses" Materials Research Bulletin. 23. 171-76 (1988)
• [Publications] H.Hosono: "Properties and Mechanism of Photochromism in Reduced Calcium Aluminate Glasses" Journal of Applied Physics. (1990)