Development of Novel Tellurite-Based Glasses with Superiorly High Nonlinear Optical Properties

开发具有极高非线性光学性能的新型碲酸盐基玻璃

• 批准号: 19F19798
• 负责人: 早川 知克
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-11-08 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19798/
• 关键词: テルライトガラス; ３次非線形光学特性; ガラスi構造; X線全散乱; 共有結合; 二体間分布関数; テルルー亜鉛ーナトリウム; 連結性; 異常X線散乱; X線微細構造スペクトル; 銀テルル酸化物; ボソンピーク; ガラス構造; 酸化ビスマス; Nd3+蛍光特性; 酸化ガリウム; ３成分系

光の高速性を利用した飛躍的な情報処理を可能にする新奇な光機能性材料を開発することを目指し、テルライトTeO2にイオン性酸化物Na2Oおよび共有結合性酸化物ZnOを導入したガラスに着目し、その高い非線形光学特性や、添加した希土類イオンの高効率発光の起源となるガラス構造を、あいちシンクロトロン光センターBL5S2ビームラインの20.0keV（波長λ= 0.62Å）X線源にてX線全散乱データを測定した。2θ範囲は0.004～132.49°、散乱ベクトルの大きさQ（=4πsinθ/λ）の範囲は0.007～18.5Å^(-1)で、生データはバックグランド、コンプトン散乱の補正を行い、組成から求められる平均原子散乱因子<f>及びその２次相関関数<f^2>を用いて散乱データS(Q)を得た。さらにフーリエ変換を施し二体間分布関数G(r)を求めた。S(Q)データからはZnO濃度xが増加するとともにQ～2付近にある第１ピークが低Q側にシフトすることが分かった。また、その右側にあったピークはZnO濃度xが高くなると減少し、イオン性のNa-O結合が共有結合性のZn-Oに置き換わることにより、構造が大きく変化していることが示唆された。二体間分布関数PDFでは1.9ÅにTe-Oの相関が見られ、ネットワーク構造がTeO2からなることを確認した。以前に得られたZn-EXAFS実験結果からZn-O距離は1.96Åから1.99Åに増加することが明らかになっている。このことを反映して、第１ピークは若干長距離側へシフトしたことが分かった。第２ピークは3.5～3.6Åに存在し、ZnO濃度増加とともに短距離側に移動している。これはTe-TeそしてTe-Zn相関に相当するものと考えられ、ZnO濃度が増加するとともに、ZnOがガラスネットワークに組み込まれてTe-O-Zn結合が生成したことが分かった。

旨在开发新型的光功能材料，以使用高速光线进行快速的信息处理，我们专注于玻璃，将离子氧化物Na2O和共价氧化物ZnO引入Teltite Teo2中，并使用20.0 keV（WaveLength（WaveLength）X-RAIN EMAINS AT a aichi Synlron Cinterlron sychrron cilter使用20.0 keV（WaveLength）kev（WaveLength empention opertential of。 2θ范围为0.004至132.49°，散射矢量的幅度Q（=4πsinθ/λ）为0.007至18.5Å^（-1），并且使用平均原点散射因子<f>及其组合来校正背景和compton散射的原始数据，以及散射数据s（q）。此外，进行了傅立叶变换以确定体体分布函数g（r）。 s（q）数据表明，ZnO浓度X增加，Q接近2的第一个峰向低Q侧移动。此外，右侧的峰随着ZnO浓度x的增加而降低，这表明由于离子Na-O键被共价Zn-O取代，结构显着改变。在体内分布函数PDF中，发现Te-O的相关性在1.9Å处发现，确认网络结构由TEO2组成。先前获得的Zn-EXAFS实验结果表明，Zn-O距离从1.96Å增加到1.99。反映这一点，发现第一个峰略微向远距离移动。第二个峰位于3.5至3.6Å之间，并且随着ZnO浓度的增加向短距离移动。这被认为对应于Te-Te和Te-Zn相关性，发现随着ZnO浓度的增加，ZnO被纳入玻璃网络以生成Te-O-Zn键。

项目成果

Ca2MnO4:Ti黒色遮熱顔料の量子化学計算と振動スペクトル解析

Ca2MnO4:Ti黑色热障颜料的量子化学计算及振动光谱分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 岡 亮平;早川知克
• 通讯作者: 早川知克

X線異常散乱法を用いたAg2O-B2O3ガラスの局所構造解析

X射线反常散射法分析Ag2O-B2O3玻璃的局部结构

• 发表时间: 2021
• 作者: 杉原大騎;臼井敬佑;Xusheng QIAO;Jens R. Stellhorn;木村耕治;小野寺陽平;早川知克;小原真司;林 好一
• 通讯作者: 林 好一

Optical properties of Nd3+-doped TeO2-TiO2-ZnO glasses with lower hydroxyl content

低羟基含量 Nd3 掺杂 TeO2-TiO2-ZnO 玻璃的光学性能

• DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2019.119678
• 发表时间: 2020
• 期刊: Journal of Non-Crystalline Solids
• 影响因子: 3.5
• 作者: de Clermont-Gallerande Jonathan;Saito Shunsuke;Hayakawa Tomokatsu;Colas Maggy;Duclere Jean-Rene;Thomas Philippe
• 通讯作者: Thomas Philippe

Novel findings on optical properties of Mn4+-doped (Rb,K)2Ge4O9 phosphors

Mn4 掺杂 (Rb,K)2Ge4O9 荧光粉光学性能的新发现

• DOI: 10.1002/pssb.202100615
• 发表时间: 2022
• 期刊: Phys.Status Solidi (b)
• 作者: R.Oka;D.Nishi;T.Hayakawa
• 通讯作者: T.Hayakawa

Estimation of delafossite p-type CuGaO2/ZnO hybrids as semiconductor photocatalyst by controlling particle size

• DOI: 10.1016/j.jpcs.2020.109845
• 发表时间: 2021-01-05
• 期刊: JOURNAL OF PHYSICS AND CHEMISTRY OF SOLIDS
• 影响因子: 4
• 作者: Choi, Minuk;Yagi, Sota;Hayakawa, Tomokatsu
• 通讯作者: Hayakawa, Tomokatsu