強誘電体超微粒子含有テルライト系ガラスの作製と非線形光学効果

含超细铁电粒子的亚碲酸盐玻璃的制备及非线性光学效应

基本信息

批准号：
04650697
负责人：
小松高行
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、熱処理法および溶解分散法を用いて強誘電体微結晶を多量に含有した透明なテルライト系ガラスを作製し、新しい非線形光学ガラスとしての可能性を検討することである。得られた研究成果をまとめると次のようになる。1.50TeO_2-35Li_2O-15Nb_2O_5組成のガラスを二段熱処理することにより、粒径約10μmの強誘電体LiNbO_3結晶を含有した透明なガラスの作製に成功した。また、70TeO_2-15BaO-15TiO_2組成のガラスから粒径約10μmのBaTiO_3結晶を析出させることに成功した。粒径が非常に大きいにも係わらず透明になった理由は、マトリックスであるテルライト系ガラスと析出した強誘電体結晶との屈析率差が非常に小さく、界面での光の散乱が少ないためと解釈された。2.安定なテルライト系ガラスに焼結法で作製したLiNbO_3およびKNbO_3結晶を直接分散させる方法を新たに開発した。LiNbO_3結晶の場合は、80TeO_2-15Li_20-5Nb_2O_5組成のガラスを用いると有効にLiNbO_3結晶を分散させることができた。Li_2O/Nb_2O_5比の大きい組成を用いることがポイントであり、これはLiNbO_3結晶のLi^+イオンが選択的にガラス中に溶解することを抑えているためと解釈した。KNbO_3結晶の場合は、種々の組成のテルライト系ガラスに有効に分散させることができた。いずれの場合でも、ガラス中の結晶の粒径は10μm程度であり、試料は透明であった。3.KNbO_3結晶を含有した透明なテルライト系ガラスから第二高調波の発生を確認した。したがって、本研究で開発した複合ガラス試料は新しい非線形光学ガラスとして期待できることがわかった。

本研究的目的是利用热处理和色散方法制造含有大量铁电微晶的透明亚碲酸盐玻璃，并研究其作为新型非线性光学玻璃的潜力。所获得的研究结果可总结如下。通过对成分为1.50TeO_2-35Li_2O-15Nb_2O_5的玻璃进行两步热处理，成功制备出晶粒尺寸约为10μm的含有铁电LiNbO_3晶体的透明玻璃。我们还成功地从成分为70TeO_2-15BaO-15TiO_2的玻璃中析出晶粒尺寸约为10μm的BaTiO_3晶体。尽管其粒径非常大，但它变得透明的原因被解释为：亚碲酸盐玻璃基体和沉淀的铁电晶体之间的折射率差异非常小，并且界面处几乎没有光散射。 2.我们开发了一种新方法，将烧结制备的LiNbO_3和KNbO_3晶体直接分散成稳定的亚碲酸盐玻璃。在LiNbO_3晶体的情况下，使用成分为80TeO_2-15Li_20-5Nb_2O_5的玻璃可以有效地分散LiNbO_3晶体。关键是使用具有高Li_2O/Nb_2O_5比率的组合物，这被解释为因为LiNbO_3晶体中的Li^+离子被抑制选择性地溶解到玻璃中。对于 KNbO_3 晶体，我们能够有效地将它们分散在各种成分的亚碲酸盐玻璃中。无论哪种情况，玻璃中晶体的晶粒尺寸均为约10μm，并且样品是透明的。 3.从含有KNbO_3晶体的透明亚碲酸盐玻璃中证实了二次谐波的产生。因此，本研究开发的复合玻璃样品被认为有望成为一种新型非线性光学玻璃。