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。

在这项研究中，我们的目的是阐明含有高浓度稀土氧化物的玻璃的物理性质，特别是磁光性质与成分和结构之间的相关性。含有稀土氧化物的玻璃表现出优异的磁光特性，但是含有高浓度稀土氧化物的组合物的玻璃合成一直很困难。然而，研究人员迄今为止已经成功利用无容器方法，使用稀土硼酸R2O3-B2O3二元组合物合成了玻璃。对于这些玻璃组合物，测量法拉第旋转角作为磁光特性。结果证实，含有Pr、Tb和Dy的组合物表现出比通常使用的Tb3GaO12高得多的法拉第旋转角，并且该特性与稀土氧化物含量成比例地增加。此外，作为寻找高稀土氧化物含量玻璃成分的一部分，我们新探索了玻璃化范围，包括R2O3-SiO2二元成分和稀土硼酸三元成分，如La2O3-Y2O3-B2O3。通过对La2O3-Y2O3-B2O3三元体系的结构分析发现，当B2O3含量保持不变时，通过改变La2O3和Y2O3的比例，硼周围的结构发生系统变化。对于稀土硼酸R二元玻璃，我们尝试通过热压缩处理来提高其密度，后续将对所得样品进行物性评价和结构分析。

项目成果

期刊论文数量（0）

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