• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2023 年度 実績報告書

ユビキタス元素を用いた低光弾性透明酸化物ガラスの創製

研究課題

研究課題/領域番号 21K04652
研究機関愛媛大学

研究代表者

斎藤 全  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (80431328)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード汎用元素 / 無色透明酸化物ガラス / 光弾性
研究実績の概要

ユビキタス元素として、SnとBiを主成分に用いた低光弾性酸化物ガラスの組成探索を行い、光弾性定数が<|0.1 x 10^12 Pa^-1|のガラス組成を見出している。酸化物ガラスのゼロ光弾性を発現するメカニズムを考察するため,重要な性能指数である「電子分極率性」の観点から低光弾性組成ガラスを整理した。既往のデータをもとに電子分極率を組成毎に割り当て,ガラス組成全体としての電子分極率をこれまでに光弾性定数を調査してきたガラスすべてに適用した。ケイ酸塩、ホウ酸塩ならびにリン酸ガラスのネットワークは3次元的につながった鎖状構造から成るため,鎖の長さ,分岐の仕方が多様である。我々は、核磁気共鳴法によって,これらの鎖状構造を分類し,種類ごとの割合を求めて,光弾性定数が極めて小さいガラス組成では,ガラス全体の電子分極率が大きくなる傾向を得た。
酸化物ガラスの光弾性定数と屈折率は、高電子分極イオンが高濃度に含まれる点で、密接な相関性を有している。屈折率は、電子分極率に比例相関し,高分極性の金属酸化物を多量に含むことで屈折率を増加させるという従来から提唱されている考え方を,ユビキタス元素から成る酸化物ガラスに対して、構造情報に基づいた定量的データによって裏付けている。ガラスの光弾性定数に関する本年度の成果として,酸化物ガラス,特にリン酸塩ガラスの電子分極率を考えることによって,未知のガラス組成に対する光弾性定数を予測できることにある。偏光光学素子として,鉛のような毒性元素を全く用いずに,あらかじめ光学特性を予想できることは大変意義深い結果となっている。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Effect of B2O3 substitution for P2O5 on the refractive index and optical absorption in pyro SnO-P2O5-B2O3 glasses2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Yuta、Tricot Gregory、Shimizu Tatsuki、Saitoh Akira
    • 雑誌名

      Optik

      巻: 287 ページ: 171150~171150

    • DOI

      10.1016/j.ijleo.2023.171150

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of SnO and Bi2O3 on the elastic moduli of silicate glass with high refractivity and small photoelasticity2023

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Tatsuki、Miyoshi Ryuta、Saitoh Akira
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 131 ページ: 320~323

    • DOI

      10.2109/jcersj2.23043

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Fe3O4ドーピングで実現する 電子伝導性Bi2O3-B2O3ガラス2023

    • 著者名/発表者名
      光井 和輝, フ ゾンシュ, 半沢 幸太, 片瀬 貴義, 平松 秀典, 斎藤 全
    • 学会等名
      第84回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] Effect of B2O3 substitution for P2O5 on optical properties in pyro tin boro-phosphate glasses2023

    • 著者名/発表者名
      Akira Saitoh, Yuta Watanabe, Gregory Tricot
    • 学会等名
      3rd International Conference on Phosphate Materials
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi