全固体型超短パルス深紫外レーザーガラスの開発のための基礎的研究

• 研究課題/領域番号: 23560802
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 村田 貴広 熊本大学, 教育学部, 准教授 (70304839)
• 研究分担者: 猿倉 信彦 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 (40260202)
• 連携研究者: 藤野 茂 九州大学, 産学連携センター, 教授 (10304833)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: フォトニクスガラス / 深紫外 / fsレーザー / 機能性ガラス / ｆｓレーザー / ｆｓレーザ

研究概要

本研究では，全固体型超短パルス深紫外レーザーの開発を目的として，希土類イオンをドープしたガラスの深紫外蛍光特性に及ぼすマトリクス効果について研究を行った．その結果，マトリクス組成を最適化させた20Al(PO3)3-80LiF（APLF80）ガラスにドープしたPr3+が4f5d→4f2遷移に基づく250 nm 付近にブロードな蛍光を示すことを明らかにした．さらに， Nd3+またはEr3+をドープしたAPLF80ガラスが真空紫外蛍光を示すことを見出した．著者らの知る限り，ガラスにドープした希土類イオンからの真空紫外蛍光に関する報告は初めてである．

研究成果

• [雑誌論文] Luminescence properties of Nd3+ and Er3+ doped glasses in the VUV region (2013)
  • 著者名/発表者名: Kohei Yamanoi, Takahiro Murata, Yasunobu Arikawa, Tomoharu Nakazato, Marilou Cadatal-Raduban, Toshihiko Shimizu, Nobuhiko Sarukura, Mitsuo Nakai, Takayoshi Norimatsu, Hiroaki Nishimura, Hiroshi Azechi, et al.,
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: 35,(11) 号: 11 ページ: 1962-1964
  • DOI: 10.1016/j.optmat.2012.11.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic States of Trivalent Praseodymium Ion Doped in 20Al(PO_3)_3–80LiF Glass (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi, M., Takeda, K., Nakazato, T., Kono, K., Yamanoi, K., Cadatal- Raduban, M., Sakai, K., Nishi, R., Minami, Y., Viet Luong, M., Arikawa, Y., Shimizu, T., Sarukurua, N., Norimatsu, T., Nakai, M., Azechi, H., Murata, T., Fujino, S., Yoshida, H., Yoshikawa, A., Sato, N., Kan, H., and Kamata, K
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 52(7567/JJAP.52.062402.) ページ: 10-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic States of Trivalent Praseodymium Ion Doped in 20Al(PO3)3–80LiF Glass (2013)
  • 著者名/発表者名: Mizuki Tsuboi, Kohei Takeda, Tomoharu Nakazato, Kohei Yamanoi, Yasunobu Arikawa, Toshihiko Shimizu, Mitsuo Nakai, Nobuhiko Sarukurua, Hiroshi Azechi, et al
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 52, (6) 号: 6R ページ: 62402-62402
  • DOI: 10.7567/jjap.52.062402
  • NAID: 210000142296
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast-Response and Low-Afterglow Cerium-Doped Lithium 6 Fluoro-Oxide Glass Scintillator for Laser Fusion-Originated Down-Scattered Neutron Detection (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Murata
  • 雑誌名: IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE 巻: 59 号: 5 ページ: 2256-2256
  • DOI: 10.1109/tns.2012.2212458
  • 査読あり
• [学会発表] 希土類イオンをドープしたフツリン酸塩系ガラスの深紫外–真空紫外蛍光特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村田貴広,山ノ井航平,有川安信,中里智治,マリルー・カダタル,清水俊彦,猿倉信彦,中井光男,乗松孝好,西村博明,疇地宏,藤野茂,吉田英樹,吉川彰,佐藤仲弘,菅博文
  • 学会等名: The 23rd Meeting on Glasses for Photonics
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都(京都市)
  • 年月日: 2013-01-30
• [学会発表] 希土類イオンをドープしたフツリン酸塩系ガラスの深紫外-真空紫外蛍光特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村田貴広, 山ノ井航平, 有川安信, 中里智治, 他12名
  • 学会等名: The 23rd Meeting on Glasses for Photonics
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都
• [学会発表] Electronic States of Trivalent Rare Earth Ion Doped in APLF Glass (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuboi, M., Kouno, M., Nakazato, T., Shimizu, T., Cadatal-Raduban, Yamanoi, K., Sakai, K., Nishi, R., Minami, Y., Arikawa, Y., Sarukurua, N., Norimatsu, T., Nakai, M., Azechi, H., Murata, T., Fujino, S., Yoshida, H., Suyama, T., Fukuda, K., Yoshikawa, A., Sato, N., Kan, H., Kamata, K., and Usuki, Y
  • 学会等名: 4th International Workshop on Photoluminescence in Rare-Earths : Photonic Materials and Devices (PRE'12)
  • 発表場所: Kyoto University (Kyoto)
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] Luminescence properties of Nd^<3+> doped glasses in the VUV region (2012)
  • 著者名/発表者名: Murata, T., Yamanoi, K., Arikawa, Y., Nakazato, T., Cadatal-Raduban, M., Shimizu, T., Sarukura, N., Nakai, M., Norimatsu, T., Nishimura, H., Azechi, H., Fujino, S., Yoshida, H., Yoshikawa, A., Satoh, and N., Kan, H.
  • 学会等名: 4th International Workshop on Photolumi- nescence in Rare-Earths : Photonic Materials and Devices (PRE'12)
  • 発表場所: Kyoto University (Kyoto)
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] Electronic States of Trivalent Rare Earth Ion Doped in APLF Glass (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Tsuboi, M. Kouno, T. Nakazato, T. Shimizu, M. Cadatal-Raduban, K. Yamanoi, K. Sakai, R. Nishi, Y. Minami, Y. Arikawa, N. Sarukura, T. Norimatsu, M. Nakai, H. Azechi, and T. Murata et al.
  • 学会等名: 4th International Workshop on PHOTOLUMINESCENCE IN RARE EARTHS: PHOTONIC MATERIALS AND DEVICES (PRE'12)
  • 発表場所: 京都大学 紫蘭会館（京都市）
• [学会発表] Luminescent Properties of Nd3+-Doped Glasses in the VUV Region (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Murata, K. Yamanoi, Y. Arikawa, T. Nakazato, M.C. Raduban, T. Shimizu, N. Sarukura, et al.
  • 学会等名: 4th International Workshop on PHOTOLUMINESCENCE IN RARE EARTHS: PHOTONIC MATERIALS AND DEVICES (PRE'12)
  • 発表場所: 京都大学 紫蘭会館（京都市）
• [学会発表] Nd^<3+>ドープガラスの真空紫外発光特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村田貴広,山ノ井航平,有川安信,マリルー・カダタル,中里智治,清水俊彦,猿倉信彦,中井光男,乗松孝好,西村博明,疇地宏,福田健太郎,須山敏尚,藤野茂,吉田英樹,鎌田圭,薄善行,吉川彰,佐藤仲弘,菅博文
  • 学会等名: 第50回ガラスおよびフォトニクス材料討論会
  • 発表場所: イーグレひめじ(姫路)
  • 年月日: 2011-11-24
• [学会発表] Fast-Response and Low-Afterglow Cerium-Doped Lithium 6 Fluoro-Oxide Glass Scintillator for Laser Fusion-Originated Down-Scattered Neutron Detection (2011)
  • 著者名/発表者名: Murata, T., Arikawa, Y., Watanabe, K., Yamanoi, K., Cadatal-Raduban, M., Nagai, T., Kouno, M., Sakai, K., Nakazato, T., Shimizu, T., Sarukura, N., Nakai, M., Norimatsu, T., Nishimura, H., Azechi, H., Yoshikawa, A., Fujino, S., Yoshida, H., Izumi, N., Sato, and N., Kan, H
  • 学会等名: International Conference on Inorganic Scintillators and their Applications
  • 発表場所: Justus-Liebig- Universität (Gießen, Germany)
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] Ndガラスからの高速応答真空紫外発光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山ノ井航平,西亮祐,南佑輝,Cadatal-Raduban Marilou,清水俊彦,猿倉信彦,疇地宏,村田貴広,福田健太郎,須山敏尚,吉川彰,佐藤仲弘,菅博文
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学小白川キャンパス(山形市)
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] Ndガラスからの高速応答真空紫外発光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山ノ井航平，西 亮祐，南 佑輝，Cadatal-Raduban Marilou，清水俊彦，猿倉信彦，疇地 宏，村田貴広，福田健太郎，須山敏尚，吉川 彰，佐藤仲弘，菅 博文
  • 学会等名: 第72回 応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学 小白川キャンパス（山形市）
• [学会発表] Fast-Response and Low-Afterglow Pr- or Ce-Doped Scintillator with 6Li for Laser Fusion-Originated Down-Scattered Neutron Detection (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Murata, Y. Arikawa, K. Yamanoi, M.C. Raduban, T. Nagai, M. Kouno, K. Sakai, T. Nakazato, T. Shimizu, N. Sarukura, et al.
  • 学会等名: 11th International Conference on Inorganic Scintillators and their Applications
  • 発表場所: Justus-Liebig-Universitaet, Giessen, Germany
• [学会発表] Nd3+ドープガラスの真空紫外発光特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村田貴広，山ノ井航平，有川安信，M.C. Raduban，中里智治，清水俊彦，猿倉信彦，ほか
  • 学会等名: 第50回ガラスおよびフォトニクス材料討論会
  • 発表場所: イーグレひめじ（姫路市）
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.educ.kumamoto-u.ac.jp/~murata/mLab/Home.html