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ゾル・ゲル法による光機能ガラス複合体の作製とキャラクタリゼーション

研究課題

研究課題/領域番号 03453074
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 無機工業化学・無機材料工学
研究機関三重大学

研究代表者

神谷 寛一  三重大学, 工学部, 教授 (00024597)

研究分担者 松岡 純  三重大学, 工学部, 助手 (20238984)
那須 弘行  三重大学, 工学部, 助教授 (20189179)
研究期間 (年度) 1991 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
1993年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1992年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1991年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
キーワードゾル-ゲル法 / 光学非線形性 / 半導体ドープガラス / 金ドーブガラス / ガラス薄膜 / X^<(3)> / 金ドープガラス / χ^<(3)> / ガラス / ガラス複合体 / シリカガラス薄膜 / 構造解析 / 三次の光字非線形性感受率X / 半導体ド-プガラス / 金ド-プガラス
研究概要

Cds微粒子ドープシリカガラスと金微粒子ドーブガラスにしぼって研究を進めた。
(1)Cds微粒子ドープガラス:昨年度までに確立したカプシュレーション法によって、種々の制御された粒径をもつCds微粒子を作製し、それをゾル-ゲル法によってシリカガラス分散・包埋した。Cds粒子の光吸収端は、粒径の減少に伴うブルーシフトを示し、この方法で作られるCds/シリカ複合体でもスパッタリング法で作られるものと同様の量子サイズ効果が存在することを確認した。またS/Cd比の異なるCdSi_<1-X>微粒子をドープしたガラスを作り、蛍光測定を行い、Sの欠損か光機能低下を招く長波長蛍光の原因の一つであることを明らかにした。
(2)金微粒子ドープガラス:塩化金酸ナトリウムを含むテトラエトキシシランを原料として、ゾル-ゲル法で作製した金ドープシリカガラスの三次の光学非線形特性を評価した。パルス幅6nsのレーザーを用いて縮退四光波混合法で測定されたX^<(3)>は7.7×10^<-9>esuであった。しかしパルス幅がピコ秒オーダーのレーザーを用いて測定されるX^<(3)>は上記の値の20〜40%であった。このことにより電子分極による真のX^<(3)>は1〜3×10^<-9>esuであり、残りは熱膨張によって引き起こされる屈折率変化に由来することが明らかとなった。
マトリックスをTiO_2,Al_2O_3,ZrO_2とした金ドーブ酸化物薄膜を作製し、マトリックスをSiO_2とするものと比較した。その結果、酸化物の等電点が高くなるほど複合体に含有される金微粒子の量は増加し、光学非線形特性も変化することが明らかになった。
(3)本年度の成果も含め、平成3年度からの研究成果をとりまとめ成果報告書を作成した。

報告書

(4件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] Jun Matsuoka et al.: "Sol-gel processing and optical nonlinearity of gold colloid-doped silica glass" 日本セラミックス協会学術論文誌. 101. 53-58 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 那須弘行 他: "RF-スパッタリング法により作製したCdSe微粒子ドープガラス薄膜の微細構造と光学的性質" 日本セラミックス協会学術論文誌. 101. 548-555 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideki Okamoto et al.: "Effect of cadmium to sulfur ratio on the photo-luminescence of Cds-doped glasses" Journal of Applied Physics. 75. 2251-2256 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuji Katagiri et al.: "Sol-gel preparation and optical nonlinearity of lead(II)oxide titanium(IV)oxide amorphous monoliths" Journal of American Ceramic Society. 77(掲載予定). (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Osamu Sugimoto et al.: "Relation between third-order optical non-linearity and structure of Na_2O-GeO_2 glasses" Journal of Non-Crystalline Solids. 168. 118-122 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideki Yamamoto et al.: "EXAFS study on the coordination state of germanium in PbO-GeO_2 glasses" 日本セラミックス協会学術論文誌. 101. 974-975 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kanichi Kamiya: "Sol-gel optics-processing and applications(分担執筆,Chap.5,pp.109-138)" Kluwer Academic Publishers, 600 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun Matsuoka et al: "Sol-gel processing and optical nonlinearity of gold colloid-doped silica glass" J.Ceramic Society of Japan. 101. 53-58 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Nasu et al: "Microstructure and optical properties of CdSe microcrystal-doped SiO_2 glass thin films prepared by RF-sputtering" J.Ceramic Society of Japan. 101. 548-555 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideki Okamoto et al: "Effect of cadmium to sulfer ratio on photoluminescence of CdS-doped glasses" J.Applied Physics. 75. 2251-2256 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuji Katagiri et al: "Sol-gel preparation and optical nonlinearity of lead (II) oxide-titanium (IV) oxide amorphous monoliths" J.American Ceramic Society. 77 (to appear). (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Osamu Sugimoto et al: "Relation between third-order optical nonlinearity and structure of Na_2O-GeO_2 glasses" J.Non-Crystalline Solids. 168. 118-122 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideki Yamamoto et al: "EXAFS study on the coordination state of germanium in PbO-GeO_2 glasss" J.Ceramic Society of Japan. 101. 974-975 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kanichi Kamiya L.Klein: Sol-gel fabrication of glass fibers for optics, in "Sol-gel optics-processing and applications". Kluwer Academic Publishers, Boston, 109-138 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun Matsuoka et al.: "Sol-gel processing and optical nonlinearity of gold colloid-doped silica glass" 日本セラミックス協会学術論文誌. 101. 53-58 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 那須弘行 他: "RF-スパッタリング法により作製したCdSe微粒子ドープガラス薄膜の微細構造と光学的性質" 日本セラミックス協会学術論文誌. 101. 548-555 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Okamoto et al.: "Effect of cadmium to sulfur ratio on the photoluminescence of CdS-doped glasses" Journal of Applied Physics. 75(2月号 掲載). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Yuji Katagiri et al.: "Sol-gel preparation and optical nonlinearity of lead(II)oxide titanium(IV)oxide amorphous monoliths" Journal of American Ceramic Society. 77(掲載予定). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Osamu Sugimoto et al.: "Relation between third-order optical non-linearity and structure of Na_2O-GeO_2 glasses" Journal of Non-Crystalline Solids. 168. 118-122 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Yamamoto et al.: "EXAFS study on the coordination state of germanium in PbO-GeO_2 glasses" 日本セラミックス協会学術論文誌. 101. 974-975 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kanichi Kamiya: "Sol-gel optics-processing and applications (分担執筆,Chap.5、pp.109-138)" Kluwer Academic Publishers, 600 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Jun Matsuoka et al.: "Sol-gel processing and optical nonlinearity of colloid-doped silica glass" 日本セラミックス協会学術論文誌. 101. 53-58 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Masanori Wada et al.: "X-ray diffraction analysis of SiO_2 gel prepared from monomethyl-tri-ethoxy silane" Physics and Chemistry of Glasses. 33. 56-60 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Masanori Wada et al.: "Structure analysis of sol-gel-derived SiO_2 gels by neutron diffraction" Journal of Non-Crystalline Solids. 149. 203-208 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 松岡 純: "カプシュレーション法による半導体微粒子分散SiO_2ゲルの作製" 日本セラミックス協会学術論文誌.

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Kanichi Kamiya: "Sol-Gel Optics-Processing and Applications Chapter 1, section C-3," Kluwer Academic Publishers, (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Maki Makamura: "Preparation of organic dyeーdoped SiO_2 gels by the solーgel process and evaluation of their optical nonーlinearity" Journal of NonーCrystalline Solids. 135. 1-7 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Jun Matsuoka: "Preparation of Auーdoped silica glass by solーgel method" 日本セラミックス協会学術論文誌 4月号掲載. 100. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroyuki Nasu: "Proparation and thirdーorder optical nonlinearity of organicーdyeーdoped glasses" 日本セラミックス協会学術論文誌 4月号掲載. 100. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Shoji Kaneko: "CdSe doped SiO_2 glass thin films made by RFーsputtering" Japanese Journal of Applied Physics.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 神谷 寛一: "ゾルーゲル法の現状と展望 2章2節 繊維の形成(分担執筆)" 株式会社東洋リサ-チセンタ-,

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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