シリカガラスにおけるエキシマレーザー支援構造緩和

本研究では、申請者が見出したシリカガラスにおけるレーザー支援構造緩和の緩和機構を解明し、エキシマレーザーによる構造緩和の制御法を確立することを目的とする。エキシマレーザー支援構造緩和過程の微視的機構を解明することは、ガラス転移におけるスローダイナミクスの研究に新しい光を当てるものであり、また、広範な分野で使用されるガラス材料の機能性向上にも重要である。本研究の具体的なアウトプットとしては、耐紫外線ガラス&ファイバと超低損失ガラス開発を目標としている。本年度の研究実績を以下に示す。1.エキシマレーザー支援構造緩和効果の定量化をシリカファイバを用いて行った。2.エキシマレーザー支援構造緩和効果を利用して、ArFエキシマレーザーに対する初期透過率90%、1万ショット後の透過率40%以上の耐紫外線ファイバ(長さ:40cm)を達成した。3.エキシマレーザー支援構造緩和機構の解明のために、光誘起ESRスペクトルを解析し、アンダーソン局在状態と光誘起欠陥生成の相関を明らかにした。また、仮想温度の違いによる光誘起欠陥生成量の変化についても明らかにした。

本研究では、申請者が見出したシリカガラスにおけるレーザー支援構造緩和の緩和機構を解明し、エキシマレーザーによる構造緩和の制御法を確立することを目的とする。エキシマレーザー支援構造緩和過程の微視的機構を解明することは、ガラス転移におけるスローダイナミクスの研究に新しい光を当てるものであり、また、広範な分野で使用されるガラス材料の機能性向上にも重要である。本研究の具体的なアウトプットとしては、耐紫外線ガラス&ファイバと超低損失ガラス開発を目標としている。本年度の研究実績を以下に示す。1.エキシマレーザー支援構造緩和効果の定量化をシリカファイバを用いて行った。2.エキシマレーザー支援構造緩和効果を利用して、ArFエキシマレーザーに対する初期透過率90%、1万ショット後の透過率40%以上の耐紫外線ファイバ(長さ:40cm)を達成した。3.エキシマレーザー支援構造緩和機構の解明のために、光誘起ESRスペクトルを解析し、アンダーソン局在状態と光誘起欠陥生成の相関を明らかにした。また、仮想温度の違いによる光誘起欠陥生成量の変化についても明らかにした。