2002 Fiscal Year Annual Research Report
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13750001
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
後藤 民浩 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10311523)
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| Keywords | アモルファス半導体 / ガラス / 光誘起現象 / イオン伝導 / 光誘起異方性 / レーザー微細加工 / ナノ構造 / 表面変形 |
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| Research Abstract |
光機能素子の高性能化、小型化の要素技術として光誘起現象の大きなガラス材料の探索と評価を行ないました。
(1)銀イオン伝導性カルコゲナイドガラスの光誘起異方性
Agをドープしたカルコゲナイドガラスは光照射によってAg^+イオンが光照射領域に移動することが分かっています。この現象は非常に大きな構造変化が生じていると理解でき、従来の材料と比べて大きな光学的異方性が誘起される可能性があります。そこで、Ag濃度の異なる試料について詳しく調べた結果、Ag_<25>As_<25>S_<50>組成のガラスにおいて異方性の発現が顕著であることを見出しました。複屈折の絶対値は0.01にまで達し、母体のカルコゲナイドガラスに比べ一桁大きな現象です。そして偏光による異方性の発現には非常に奇妙な表面変形(猫ひげ状のパターン)が伴っていることを付きとめました。EPMAによる局所的な組成分析から数百ナノメートル周期のAg濃度分布(最大で5at.%)があることがわかりました。この屈折率分布は構造性複屈折を引き起こすと理解できます。猫ひげ状のパターンはAg^+イオンの移動によって形成されると考えられます。
(2)カルコゲナイド含有酸化物ガラス(ハイブリッドガラス)の光誘起現象
共スパッタ法により、ナノメートルサイズのカルコゲナイドガラスを酸化物ガラス中に分散させた構造(ハイブリッドガラス)の作製を試みました。分光透過率の測定結果から、母体である酸化物ガラス中にカルコゲナイドガラスが分散していることを確かめました。構造柔軟なカルコゲナイドガラスの3次元的な閉じ込めた状態で、光誘起現象が生じることが分かりました。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] T.Gotoh: "Photoinduced surface deformations in ion-conducting Ag-As-S glasses. I. Isotropic deformations produced by small light spots"Journal of Applied Physics. 89. 4697-4702 (2001)
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[Publications] T.Gotoh: "Photoinduced surface deformations in ion-conducting Ag-As-S glasses. II. Anisotropic deformations produced by large light spots"Journal of Applied Physics. 89. 4703-4706 (2001)
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[Publications] K.Tanaka: "Photothermal deflection spectroscopy of chalcogenide glasses"Journal of Applied Physics. 91. 125-128 (2002)
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[Publications] T.Gotoh: "Nanoscale electrical phase-change in GeSb_2 Te_4 films with scanning probe microscopes"Journal of Non-Crystalline Solids. 299-302. 968 (2002)
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[Publications] A.Saitoh: "Chalcogenides-glass microlenses for optical fibers"Journal of Non-Crystalline Solids. 299-302. 983 (2002)
