無容器法による希土類酸化物高含有ガラスの創製と設計指針の確立

使用无容器方法制造高稀土氧化物含量的玻璃并制定设计指南

基本信息

批准号：
22KJ0147
负责人：
佐々木俊太
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Hirosaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0147/
关键词：
ガラス希土類磁気光学特性

项目摘要

本研究では、希土類酸化物を高濃度に含有したガラスにおける、物性、特に磁気光学特性と組成や構造との相関を明らかにすることを目指している。希土類酸化物を含有したガラスは、優れた磁気光学特性を示すが、希土類酸化物を高濃度に含む組成では、ガラス合成が困難であった。しかしながら、研究代表者らは、これまでに無容器法を利用して合成した希土類ホウ酸R2O3-B2O3二元系組成でのガラス合成に成功した。これらのガラス組成について、磁気光学特性としてファラデー回転角を測定した。その結果、Pr, Tb, Dyを含む組成では一般に応用されているTb3GaO12を大きく上回るファラデー回転角を示し、その特性は、希土類酸化物含有量と比例して増大していることを確認した。また希土類酸化物高含有ガラス組成の探索として、新たにR2O3-SiO2二元系組成やLa2O3-Y2O3-B2O3などの希土類ホウ酸三元系組成などのガラス化範囲を探索した。La2O3-Y2O3-B2O3三元系の構造解析からB2O3含有量を一定とすると、La2O3とY2O3の割合を変更することで、ホウ素周囲の構造が系統的に変化していることを見出した。希土類ホウ酸R二元系ガラスについては、熱間圧縮処理による高密度化を試みたため、得られたサンプルについて今後物性評価、構造解析を実施する。

这项研究旨在阐明物理特性，尤其是磁光学特性之间的相关性，并在含有高浓度的稀土氧化物的玻璃杯中与组成和结构之间的相关性。含有稀土氧化物的玻璃具有出色的磁光特性，但如果玻璃含有高浓度的稀土氧化物，则很难合成。但是，研究人员使用二进制稀土R2O3-B2O3组合物使用无容器方法成功合成了玻璃。对于这些玻璃成分，将法拉第旋转角度测量为磁光特性。结果，包含PR，TB和DY的组合物显示出一个明显高于常用的TB3GAO12的法拉第旋转角，其性能与稀土氧化物含量成比例增加。此外，作为对具有高稀土氧化物的玻璃成分的搜索，我们搜索了新的玻璃化范围，例如R2O3-SIO2二元组成和稀土硼酸三元组合物，例如LA2O3-Y2O3-B2O3。从LA2O3-Y2O3-B2O3三元系统的结构分析中，我们发现，当B2O3含量恒定时，硼周围的结构通过改变LA2O3和Y2O3的比率来系统地变化。由于尝试通过热压缩来增加稀土硼酸盐二进制玻璃，因此将来将评估获得的样品的物理性质和结构分析。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

固体NMRによるLa2O3およびY2O3含有ボレートガラスのB周囲の局所構造解析

固态NMR分析含La2O3和Y2O3硼酸盐玻璃B周围的局域结构

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Oka Ryohei;Kotama Jun-ichi;Morimoto Takuro;Masui Toshiyuki;Rodolfo Cruz-Silva;佐々木俊太，増野敦信，簗場豊，井上博之
通讯作者：
佐々木俊太，増野敦信，簗場豊，井上博之

無容器法で合成した希土類高含有La2O3-Y2O3-B2O3三元系ガラスの構造と機械特性

无容器法合成富稀土La2O3-Y2O3-B2O3三元玻璃的结构与力学性能