無容器浮遊法によるアモルファス酸化物磁性体の創製と磁気光学効果素子への応用

无容器漂浮法制备非晶氧化物磁性材料及其在磁光效应器件中的应用

基本信息

批准号：
17H06614
负责人：
中塚祐子
金额：
$ 1.91万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-08-25 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年の情報化社会の発展に伴って需要が増大している、青色あるいは紫外の半導体レーザー用の光制御素子への応用が可能な磁気光学材料の創製を目指し、マンガンを含むアモルファス酸化物を対象に、磁気光学的性質、光学的性質の調査を行った。溶融急冷法によりマンガンホウ酸塩ガラスを作製した。また、無容器浮遊法によりマンガンアルミノホウ酸塩ガラスを作製した。最大で酸化マンガンを60 mol%含有する、オレンジ色透明なアモルファス酸化物が得られた。光吸収スペクトルの結果から、アモルファス酸化物中でほとんどのマンガンイオンは2価の状態で6配位サイトに存在していると分かった。磁気光学特性の調査のために、可視域でファラデー効果測定を行った。マンガン含有アモルファス酸化物の単位磁場、単位厚さあたりの回転角は、希土類含有アモルファス酸化物と比較すると1桁から2桁小さい値であった。2価のマンガンイオンのもつスピンのモーメントはS=5/2であり、希土類含有アモルファス酸化物と同程度の回転角を示すはずであった。これには、6配位サイトに存在する2価のマンガンイオンが禁制遷移しかもたないことが影響していると考えられる。透明で光損失の小さいアモルファス酸化物が得られる一方で、Van Vleck-Hebbの式で与えられる、ファラデー回転角に寄与する電子の遷移確率も同時に非常に小さくなり、回転角も小さくなると考えられる。磁気光学効果材料の設計においては、磁性だけでなく、光学遷移とその種類についても十分に考慮することが重要であることが明らかになった。

目的是创建一种磁性材料，该材料可用于蓝色或紫外线半导体激光器的光学元素，在信息社会的最新发展中，我们对磁性光学特性和光学特性进行了调查。 Manganhoulate玻璃是通过尖锐的冷却方法生产的。此外，通过非冠型浮动法产生锰铝毒酸玻璃。获得了含有60 mol氧化锰氧化物的橙色和透明的无定形氧化物。从光吸收光谱的结果中，可以发现，无定形氧化物中的大多数锰离子都存在于双态的六个分布位点。为了调查磁光学特性，在视觉区域测量了法拉第效应。包含含有锰的无定形氧化物和单位厚度的旋转角的单位磁场比含有稀土的无定形氧化物小一到两个数字。用双锰离子旋转的力矩为S = 5/2，它应该显示出与含有稀土的无定形氧化物的旋转角度。据认为，这是由于以下事实：存在于六个分配位点上的双锰离子没有禁止过渡。虽然获得了透明和小的光损失无定形的氧化物，但电子的转变概率有助于范·弗莱克 - 贝克方程中给出的法拉第旋转角度，被认为是很小的，旋转角度很小。在磁光学效应的设计中，很明显，不仅磁性，而且光学转变及其类型都很重要。