無機ガラス繊維素材の作成とその光電子スペクトルの解析による原子・電子構造の決定

无机玻璃纤维材料的创建并通过分析其光电子能谱测定原子和电子结构

基本信息

批准号：
07750911
负责人：
川崎晋司
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Shinshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750911/
关键词：
ガラス SiO_2 GeO_2 EXAFS ゾルゲル法光ファイバーモンテカルロ計算

项目摘要

SiO_2ガラスはさまざまな用途に使用されており、現在光ファイバーの主要材料としても利用されている重要な材料である。光ファイバーの重要な要素には光の透過性、透過波長領域および屈折率があげられるがこれらを制御するためにはSiO_2以外の成分を加える必要がある。従来はこの目的でNa_2O,K_2Oなどのアルカリ金属酸化物を使用することが多かったが本研究ではSiとよく似た化学的特性を有するGeの酸化物であるGeO_2をゾルゲル法によりSiO_2に固溶させた2成分系ガラスの合成をおこなった。この固溶2成分系ガラスは母ガラスの不規則網目構造をほぼ保持したまま機能を制御できる可能性を有していると考えられる。今回の研究により、すべての組成領域で固溶ガラスがゾルゲル法により合成可能であることがわかった。また、合成したガラスのX線回折実験、X線吸収実験、赤外吸収実験、密度測定を行い構造決定ならびに物理・科学的特性のキャラクタリゼーションを行った。構造決定は申請者がこれまでに開発していたX線回折図形を再現するリバースモンテカルロ計算プログラムに今回新たに改良を加えX線吸収端微細構造スペクトル(EXAFS)をも再現できるプログラムを開発しこれにより行った。この改良により得られる最適化構造の信頼性が高まったと考えられる。さらに、赤外吸収実験よりGeO_2を多くするほど吸収領域が遠赤外方向へシフトすることがわかり従来SiO_2単体では難しかった赤外線ファイバーへの応用が期待されることがわかった。また、組成勾配を与えることで屈折率分布レンズ作成が可能であることがわかった。なおこれらの結果は第26回中部化学関係学協会支部連合秋季大会講演予稿集p.87および次貢掲載論文に報告した。

SIO_2玻璃是用于各种目的的重要材料，目前被用作光纤的主要材料。光纤的重要要素是光，渗透率长度区域和折射率的渗透性，但是为了控制它们，有必要添加SIO_2以外的其他组件。过去，碱性金属氧化物（例如Na_2O）通常用于此目的，但是在这项研究中，Geo_2是一种类似于Si的化学特性的GE氧化物，由SOO_2固化为SIO_2进行了两个基于组件的玻璃。据认为，这种固体2个成分玻璃可以通过几乎不规则的母玻璃结构来控制该功能。这项研究表明，Logel方法可以在所有组成区域合成固体玻璃。此外，进行了复合X射线转换实验，X射线吸收实验，红外吸收实验和密度测量，进行了结构性测定和物理和科学特征的特征。结构性决策是开发了一个可以重现X射线吸收 - 光谱谱（EXAFS）的程序，以重现反向蒙特callo callo计算程序，该程序重现了迄今为止申请人和到目前为止已开发的X -Ray衍射形式重现X-射线吸收刺激的光谱（EXAFS）。据认为，通过此改进获得的优化结构的可靠性有所提高。此外，发现从红外吸收实验，在远红外方向上移动吸收区域的转移吸收区域的增加越多，并且发现单独使用SIO_2的红外纤维应用于红外纤维。此外，发现可以通过给出组成梯度来创建折射率分布镜头。这些结果在第26个Chubu化学协会的分支机构秋季锦标赛初步讲座和以下致敬中报道。