| 研究課題/領域番号 |
06453122
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
曽我 直弘 京都大学, 工学部, 教授 (80026179)
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| 研究分担者 |
田中 勝久 京都大学, 工学部, 助手 (80188292)
中西 和樹 京都大学, 工学部, 助手 (00188989)
平尾 一之 京都大学, 工学部, 助教授 (90127126)
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| キーワード | 結晶化ガラス / マグネタイト / 微結晶 / 磁気ポーリング / 磁気異方性 / 保磁力 / メスバウアー効果 / 核生成 |
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| 研究概要 |
本研究では、磁気光学材料として有望な透光性酸化物磁性材料を見いだす目的で物質探索を行い、マグネタイト微粒子含有ガラスの作製と磁気特性評価を試みた。また、Tb^<3+>を高濃度で含有するホウ酸塩ガラスにおいてこれまでに報告されている希土類含有ガラスよりも大きなファラデー効果が見られることを明らかにした。具体的な研究成果を以下に要約する。
1.CaO-B_2O_3-Al_2O_3-Fe_2O_3系のガラスを作製し、示差熱分析を用いて最適核生成温度と時間を決定した。この系ではAl_2O_3含有量が多いほどマグネタイトの析出温度は低下し、その粒径は小さくなった。また、格子定数の熱処理温度依存性より、粒径の小さいマグネタイトほど多くのAl^<3+>を含むことが明らかとなった。これらのことより、ある種のアルミニウム酸化物がマグネタイト析出のための核として働いていることが示唆された。得られた結晶化ガラスの磁化測定より、磁化および保磁力はマグネタイト微粒子の粒径のみで決定されることが分かった。特に保磁力は大きな値を示し、約23nmの粒径のもので6400eに達した。このマグネタイト微粒子を含む結晶化ガラスを10kOeの外部磁場下で作製し、メスバウアー効果測定を行ったところ、磁化の外部磁場方向への配向が観察された。この結果、磁気異方性を有する酸化物結晶化ガラスの作製が可能となった。
2.30Tb_2O_3ガラスのファラデー回転角を室温で測定した。得られたヴェルデ定数はこれまでに報告されている3価の希土類を含有するガラスの値よりも大きいことを明らかにした。ヴェルデ定数の波長依存性を理論的に解析した結果、電子遷移の実効波長が長波長領域にあり、これが大きなファラデー回転角に寄与していることが推測された。
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