無容器法によるイオン性高屈折率ガラスの合成と構造学的拡張ガラス形成則の確立

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23750236
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 増野 敦信 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (00378879)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 光学特性 / 酸化物ガラス / ガス浮遊炉 / 電子分極率 / レンズ / X線回折 / 中性子回折 / ラマン散乱

研究概要

本研究では,無容器法によってTiO2,Nb2O5,Ta2O5,WO3,La2O3などこれまでガラス化しないとされていた酸化物を主成分としたガラスを合成し,その光学特性の評価と構造解析を行った.これらのガラスは極めて高い屈折率,そして小さい波長依存性,さらに高いイオン性を示した.構造解析からは,従来のガラス形成則から大きく逸脱していること,そして,酸素の原子配列において金属ガラスの構造との類似性を見出した.

研究成果

• [雑誌論文] Glass-forminregion and high refractive index oTiO-based glasses prepared bcontainerless processing (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Masuno, Y. Watanabe, H. Inoue, YArai, J. Yu, M. Kaneko
  • 雑誌名: physica statusolidi (c) 巻: 9 ページ: 2424-2427
  • DOI: DOI:10.1002/pssc.201200313
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glass Formation of Rare Earth Aluminates by Containerless Processing (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Watanabe, A. Masuno, H. Inoue
  • 雑誌名: Journal of Non-Crystalline Solids 巻: 358 ページ: 3563-3566
  • DOI: DOI:10.1016/j.jnoncrysol.2012.02.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Giant dielectric response with metastable phase crystallization from BaCa glasses (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Masuno, H. Inoue, Y. Arai, J. Yu, C. Moriyoshi, Y. Kuroiwa, Y. Watanabe
  • 雑誌名: Journal of Non-Crystalline Solids 巻: 358 ページ: 3505-3509
  • DOI: DOI:10.1016/j.jnoncrysol.2012.05.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transparent and high refractive index La O2-WO33 glass prepared by containerless processing (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshimoto, A. Masuno, H. Inoue, Y. Watanabe
  • 雑誌名: Journal of the American Ceramic Society 巻: 95 ページ: 3501-3504
  • DOI: DOI:10.1111/j.1551-2916.2012.05439.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modeling of the Structure of SodiumBorosilicate Glasses Using PairPotentials (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Inoue, A. Masuno, Y. Watanabe
  • 雑誌名: The Journal of PhysicalChemistry B 巻: 116 ページ: 12325-12331
  • DOI: DOI:10.1021/jp3038126.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Calculation of the Physical Properties of Sodium Borosilicate Glass from its Chemical Composition Using the Concept of Structural Units (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Inoue, A. Masuno, Y. Watanabe, K. Suzuki, T. Iseda
  • 雑誌名: Journal of the American Ceramic Society 巻: 95 ページ: 211-216
  • DOI: DOI:10.1111/j.1551-2916.2011.04964.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glass Formation in La-TiO Binary System by Containerless Processing (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kaneko, J. Yu, A. Masuno, H. Inoue, M. S. V. Kumar, O. Onodera, S. Yoda
  • 雑誌名: Journal of the American Ceramic Society 巻: 95 ページ: 79-81
  • DOI: DOI:10.1111/j.1551-2916.2011.04981.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Site-Selective Calcium Substitution in BaTiO: Effect on the Crystal Structure and the Ferroelectric Phase Transition (2011)
  • 著者名/発表者名: C. Moriyoshi, Y. Kuroiwa, A. Masuno, H. Inoue
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 81 ページ: 14706-1-14706-5
  • DOI: DOI:10.1143/JPSJ.81.014706
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural-relaxation-induced high refractive indices of BaCa1〓xTixOglasses (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Masuno, H. Inoue, Y. Arai, J. Yu, Y. Watanabe
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry 巻: 21 ページ: 2517441-17447
  • DOI: DOI:10.1039/C1JM12568K
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of substituting Al and ZrO on thermal and optical properties of high refractive index La2O2〓TiO glass system prepared by containerless processing (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Inoue, Y. Watanabe, A. Masuno, J. Yu, M. Kaneko
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: 33 ページ: 1853-1857
  • DOI: DOI:10.1016/j.optmat.2011.02.04332O23
  • 査読あり
• [雑誌論文] Giant Second Harmonic Generation from Metastable BaTi (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Masuno, Y. Kikuchi, H. Inoue, J.Yu, Y. Arai
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 4 ページ: 42601-1-42601-3
  • DOI: DOI:10.1143/APEX.4.0426012O5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Broadband infrared fluorescence in Er3+-doped BaO-SiO glasses (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Masuno, H. Inoue, Y. Saito
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: 33 ページ: 1898-1901
  • DOI: DOI:10.1016/j.optmat.2011.03.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] 無容器浮遊法による新規機能性ガラスの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 増野敦信,井上博之
  • 雑誌名: 未来材料 巻: 11 ページ: 32-38
• [学会発表] 無容器法により合成したLa2O3-WO3系高屈折率ガラスの光学特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 増野敦信,吉本幸平,井上博之,渡辺康裕
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2013年年会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 20130317-19
• [学会発表] 無容器浮遊法による超高屈折率ガラスの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 増野敦信
  • 学会等名: 第128回ニューガラス研究会
  • 発表場所: 大阪キャッスルホテル(招待講演)
  • 年月日: 2013-03-21
• [学会発表] Structural and physical properties of high refractive index glasses prepared by containerles processing (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsunobu Masuno
  • 学会等名: International Conference on the Physics of Non-Crystalline Solids
  • 発表場所: 中国,宜昌
  • 年月日: 20120916-20
• [学会発表] High refractive index glasses prepared by containerless processing (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsunobu Masuno, Hiroyuki Inoue
  • 学会等名: Fifth International Conference on Optical,Optoelectronic and Photonic Materials and Applications (ICOOPMA12)
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 20120603-07
• [学会発表] Structural-relaxation-induced high refractive indices of Ba1-xCaxTi2O5 glasses prepared by containerless processing (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Masuno, H. Inoue, Y. Watanabe
  • 学会等名: 11th ESG Conference
  • 発表場所: オランダ,マーストリヒト
  • 年月日: 20120603-06
• [学会発表] Optical properties ofLaO2-Nb3O2-MO glasses prepared by containerless processing (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Masuno, K. Yoshimoto, H. Inoue, Y. Watanabe
  • 学会等名: 2012 Glass &Optical Materials Division Annual Meeting (GOMD2012)
  • 発表場所: アメリカ,セントルイス
  • 年月日: 20120520-24
• [学会発表] 東京大学生産技術研究所井上研究室 (2012)
  • 著者名/発表者名: 増野敦信,渡辺康裕,井上博之
  • 学会等名: 第53回ガラスおよびフォトニクス材料討論会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2012-10-25
• [学会発表] 無容器法による新物質合成と過冷却液体の物性測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 増野敦信
  • 学会等名: ニューガラスフォーラム平成24年度第1回評価技術研究会
  • 発表場所: 宇宙科学研究所
  • 年月日: 2012-06-25
• [学会発表] BaCa1-xTixO2強誘電体の構造と物性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 増野敦信,溝口照康,井上博之,渡辺康裕,森吉千佳子,黒岩芳弘,岡島敏浩
  • 学会等名: 日本2セラミックス協会2012年年会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2012-03-19
• [学会発表] High Refractive Index ofLaO2-Nb3O Glasses Prepared by Containerless Processing (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Masuno, K. Yoshimoto, H. Inoue, Y. Wtanabe
  • 学会等名: Materials 25 Science & Technology 2011 Conference &Exhibition (MS&T'11)
  • 発表場所: アメリカ,コロンバス
  • 年月日: 20111016-20
• [学会発表] Effect of substituting Ca2+ for Ba on thermal, optical, and dielectric properties of high refractive index BaTiO glass prepared by containerless processing (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Masuno, H. Inoue, Y. Watanabe
  • 学会等名: The 19th UniversityConference on Glass Science
  • 発表場所: アメリカ,トロイ
  • 年月日: 20110602-05
• [学会発表] 高屈折率LaO2-Nb3Oガラスの特性と構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 増野敦信,吉本幸平,井上博之,小原真司,渡辺康裕,尾原幸治
  • 学会等名: 第52回ガラスおよびフォトニクス材料討論会
  • 発表場所: 姫路25
  • 年月日: 2011-11-25
• [備考] 東京大学生産技術研究所井上研究室
  • URL: http://www.vitreous.iis.u-tokyo.ac.jp/
• [産業財産権] 光学ガラス、光学素子および光学ガラ スの製造方法 (2013)
  • 発明者名: 井上博之,増野敦信,遠藤宙央,江口真吾
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 特願 2013-046908
  • 出願年月日: 2013-03-08
• [産業財産権] ガラス材の製造方法 (2012)
  • 発明者名: 佐藤史雄,小谷修,井上博之,増野 敦信
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 特願 2012-286527
  • 出願年月日: 2012-12-28