Development of Novel Tellurite-Based Glasses with Superiorly High Nonlinear Optical Properties

开发具有极高非线性光学性能的新型碲酸盐基玻璃

• 批准号: 19F19798
• 负责人: 早川 知克
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-11-08 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19798/
• 关键词: テルライトガラス; ３次非線形光学特性; ガラスi構造; X線全散乱; 共有結合; 二体間分布関数; テルルー亜鉛ーナトリウム; 連結性; 異常X線散乱; X線微細構造スペクトル; 銀テルル酸化物; ボソンピーク; ガラス構造; 酸化ビスマス; Nd3+蛍光特性; 酸化ガリウム; ３成分系

光の高速性を利用した飛躍的な情報処理を可能にする新奇な光機能性材料を開発することを目指し、テルライトTeO2にイオン性酸化物Na2Oおよび共有結合性酸化物ZnOを導入したガラスに着目し、その高い非線形光学特性や、添加した希土類イオンの高効率発光の起源となるガラス構造を、あいちシンクロトロン光センターBL5S2ビームラインの20.0keV（波長λ= 0.62Å）X線源にてX線全散乱データを測定した。2θ範囲は0.004～132.49°、散乱ベクトルの大きさQ（=4πsinθ/λ）の範囲は0.007～18.5Å^(-1)で、生データはバックグランド、コンプトン散乱の補正を行い、組成から求められる平均原子散乱因子<f>及びその２次相関関数<f^2>を用いて散乱データS(Q)を得た。さらにフーリエ変換を施し二体間分布関数G(r)を求めた。S(Q)データからはZnO濃度xが増加するとともにQ～2付近にある第１ピークが低Q側にシフトすることが分かった。また、その右側にあったピークはZnO濃度xが高くなると減少し、イオン性のNa-O結合が共有結合性のZn-Oに置き換わることにより、構造が大きく変化していることが示唆された。二体間分布関数PDFでは1.9ÅにTe-Oの相関が見られ、ネットワーク構造がTeO2からなることを確認した。以前に得られたZn-EXAFS実験結果からZn-O距離は1.96Åから1.99Åに増加することが明らかになっている。このことを反映して、第１ピークは若干長距離側へシフトしたことが分かった。第２ピークは3.5～3.6Åに存在し、ZnO濃度増加とともに短距離側に移動している。これはTe-TeそしてTe-Zn相関に相当するものと考えられ、ZnO濃度が増加するとともに、ZnOがガラスネットワークに組み込まれてTe-O-Zn結合が生成したことが分かった。

The rapid utilization of light and the rapid development of information processing enable the development of novel optically functional materials. The introduction of TeO2, a highly reactive acid, Na2O, and a common binding acid, ZnO, has led to the development of novel optically functional materials with high optical properties and the addition of rare earth materials with high optical efficiency. The X-ray source of 20.0keV (wavelength λ= 0.62) X-ray total scattering was measured. The 2θ range is 0.004~132.49°, the range of the scattering parameter Q (=4πsinθ/λ) is 0.007~18.5 ^(-1), the scattering parameter is corrected, the average atomic scattering factor and the second <f>order correlation coefficient &lt;f^2&gt; are obtained. The relationship between the two bodies is G(r). S(Q)-ZnO concentration x increases, Q~2 decreases, Q ~ 1 decreases, and Q~2 decreases. The ZnO concentration x is high, the Na-O bond is common, the Zn-O bond is common, and the structure is large. Two-body distribution correlation PDF The previous Zn-EXAFS results showed that the Zn-O distance increased from 1.96 to 1.99. This is the first time I've ever seen a woman. The second one is 3.5~3.6 ° C, and the ZnO concentration increases. The Te-O-Zn bond was formed when the concentration of ZnO increased.

项目成果

Novel findings on optical properties of Mn4+-doped (Rb,K)2Ge4O9 phosphors

Mn4 掺杂 (Rb,K)2Ge4O9 荧光粉光学性能的新发现

• DOI: 10.1002/pssb.202100615
• 发表时间: 2022
• 期刊: Phys.Status Solidi (b)
• 作者: R.Oka;D.Nishi;T.Hayakawa
• 通讯作者: T.Hayakawa

Optical properties of Nd3+-doped TeO2-TiO2-ZnO glasses with lower hydroxyl content

低羟基含量 Nd3 掺杂 TeO2-TiO2-ZnO 玻璃的光学性能

• DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2019.119678
• 发表时间: 2020
• 期刊: Journal of Non-Crystalline Solids
• 影响因子: 3.5
• 作者: de Clermont-Gallerande Jonathan;Saito Shunsuke;Hayakawa Tomokatsu;Colas Maggy;Duclere Jean-Rene;Thomas Philippe
• 通讯作者: Thomas Philippe

Ca2MnO4:Ti黒色遮熱顔料の量子化学計算と振動スペクトル解析

Ca2MnO4:Ti黑色热障颜料的量子化学计算及振动光谱分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 岡 亮平;早川知克
• 通讯作者: 早川知克

X線異常散乱法を用いたAg2O-B2O3ガラスの局所構造解析

X射线反常散射法分析Ag2O-B2O3玻璃的局部结构

• 发表时间: 2021
• 作者: 杉原大騎;臼井敬佑;Xusheng QIAO;Jens R. Stellhorn;木村耕治;小野寺陽平;早川知克;小原真司;林 好一
• 通讯作者: 林 好一

IRCER lab UMR CNRS 7315(フランス)

IRCER 实验室 UMR CNRS 7315（法国）