紫外レーザーを用いた有機材料の超精密加工と波長変換デバイス開発に関する研究

有机材料超精密加工研究及紫外激光波长转换器件开发

基本信息

批准号：
07246107
负责人：
佐々木孝友
金额：
$ 28.86万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至 1997
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、主に、優れた特性を有するが育成が困難であった有機非線形光学材料DASTの単結晶育成、及びその高品質化を行った。本研究で得られた結果を以下に総括する。・溶液上部の析出をなくし、結晶成長を制御可能とするため、テフロン製の育成槽を作製した。このテフロン製の育成槽を用いることで、育成を安定に長期間続けることが可能となり、温度降下速度を制御することにより種々の成長速度(0.14mm/dayから1.2mm/day)で結晶育成することに成功した。・偏光顕微鏡による観察の結果、成長速度が0.4mm/day以下になると結晶全体で消光し、光学的に均一な結晶であることがわかった。・ロッキングカーブ測定をおこなったところ、成長速度が遅くなるにつれてピークがより鋭くなり、配向性が向上した。DASTの結晶性が成長速度に強く依存していることがわかった。種結晶から育成したDASTのロッキングカーブ半値幅は、最小値で37.4秒(成長速度0.14mm/day)と非常に高品質な結晶であることがわかった。一方、自然核生成で得られた結晶の中には、Si結晶の半値幅の1.5倍である15.8秒とさらに良質な結晶も存在していた。・種結晶から育成した結晶(FWHM 37.4秒)のX線トポグラフィにより結晶欠陥の観察をおこなったところ、種からの転位は見られたが、成長とともに厚みを増やしていった部分には目立った転位は存在せず、良質な結晶であった。・ビッカース硬度とロッキングカーブ半値幅には相関関係がみられ、半値幅の値が減少するにつれて、ビッカース硬度の値が49まで増加したことから、DASTの結晶硬度は、同じ有機イオン性結晶であるTHAMPやLAPと同程度であり、有機結晶の中では比較的硬い結晶であることがわかった。

在这项研究中，我们主要生长了具有优异性能但生长困难的有机非线性光学材料DAST的单晶，并提高了其质量。本研究获得的结果总结如下。・为了消除溶液顶部的沉淀并控制晶体生长，创建了聚四氟乙烯生长槽。通过使用该特氟龙生长槽，可以长时间稳定地持续生长，并且通过控制温度下降的速度，可以以各种生长速度（0.14mm/天至1.2mm/天）生长晶体。这是非常成功的。・使用偏光显微镜观察的结果发现，当生长速度低于0.4毫米/天时，整个晶体的光被淬灭，这表明它是光学均匀的晶体。 - 摇摆曲线测量表明，随着生长速率降低，峰变得更尖锐并且取向得到改善。研究发现，DAST 的结晶度强烈依赖于生长速率。从籽晶生长的 DAST 的最小摇摆曲线半宽度为 37.4 秒（生长速率 0.14 毫米/天），表明它是一种非常高质量的晶体。另一方面，在通过自然成核获得的晶体中，也存在质量更好的晶体，半峰宽为15.8秒，是Si晶体半峰宽的1.5倍。・当使用由籽晶生长的晶体的X射线形貌观察晶体缺陷时（FWHM 37.4秒），观察到来自籽晶的位错，但在随着生长而厚度增加的部分中没有明显的位错。存在晶体，并且晶体质量良好。・维氏硬度与摇摆曲线半宽之间存在相关性，随着半宽值减小，维氏硬度值增加至49。因此，DAST的晶体硬度与有机离子晶体的晶体硬度相同。发现它与THAMP和LAP相当，是有机晶体中较硬的晶体。