Ge含有シリカガラスの光化学過程における遷移状態の解明

含Ge石英玻璃光化学过程中过渡态的阐明

• 批准号: 12750598
• 负责人: 高橋 雅英
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kyoto 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750598/
• 关键词: 光導波回路; 光化学; フォトリフラクティブ; グレーティング素子; 波長多重; 光通信; シリカガラス; 紫外光レーザ; 光ファイバ; 色中心; 欠陥; Ge; Si

光ファイバや平面型光導波回路に用いられるGe : SiO_2ガラスは基本的に酸素欠損型であり,酸素欠損型構造欠陥を内包している.ある種の酸素欠乏型欠陥は吸収端近傍に欠陥準位を導く.これらの欠陥種は強力な紫外光を入射することにより電子励起に基づく光化学反応を示すことが知られている.この光化学過程は光通信の重要なデバイスの一つであるファイバブラッググレーティング素子の形成に利用されている.しかしながら,多くの欠陥は構造モデルさえ特定されておらず,光化学過程の解明には至っていない.また,多くの欠陥準位が250nm付近に集中しており特定の光化学反応のみを選択的に励起し解明することは困難である.本研究では通常光化学反応を誘起する250nm付近の光源より長波長の近紫外光源を用いることにより特定の光化学反応のみを励起し,反応機構の解明および反応生成構造の解明を行った.光吸収,電子スピン共鳴などの実験結果に加え非経験分子軌道計算の結果などを加味して考察することにより,従来は電子中心と考えられてきた欠陥が常磁性欠陥であること絵を実験的に証明した.さらに,当該常磁性欠陥の構造モデルを提案し,光化学過程に伴うマクロな物性の変化との相関を解明した.

Ge : SiO_2 glass is used in optical waveguide circuits of planar type. It is not the basic acid underloss type, but the acid underloss type structural defects are included. The acid deficiency type of the seed is deficient in the absorption end near the deficiency level. This is the first time that we've seen this. This photochemical process plays an important role in optical communication. The structure of many kinds of photochemical processes is very special, and the solution of photochemical processes is very special. The excitation of specific photochemical reactions is difficult to solve when the target wavelength is close to 250nm. In this study, the excitation of specific photochemical reaction mechanism and the structure of reaction generation were studied by using a long-wavelength near-ultraviolet light source at 250nm. The results of optical absorption, electron resonance and molecular orbital calculation were investigated. In addition, when the permanent-magnetic structure is proposed, the photochemical process is accompanied by the transformation of physical properties and the correlation between them.

项目成果

Enkhtuvshin D: "Photoelectrochemical Properties of the Sol-Gel Derived Ti_<1-x> V_xThin Film Electrodes"J.Ceram.Soc.Jpn.. 109. 666-670 (2001)

Enkhtuvshin D：“溶胶-凝胶衍生的 Ti_<1-x> V_x 薄膜电极的光电化学性能”J.Ceram.Soc.Jpn.. 109. 666-670 (2001)

Uchino,T.: ""Structure, Energies, and Vibrational Properties of Silica Rings in SiO_2 Glass""Phys.Rev.B,. 61. 234-240 (2000)

Uchino,T.：“SiO_2 玻璃中二氧化硅环的结构、能量和振动特性””Phys.Rev.B,。

Uchino,T.: ""Mechanism of Interconversion among Radiation-induced Defects in Amorphous Silicon Dioxide""Phys.Rev.Lett.. 86(9). 1777-1780 (2001)

Uchino,T.：“非晶二氧化硅中辐射诱导缺陷之间的相互转化机制”，Phys.Rev.Lett.. 86(9)。

Uchino,T.: ""Structure and Formation Mechanism of Ge E' Center from Divalent Defects in Ge-doped SiO_2 Glass""Phys.Rev.Lett.,. 84. 1475-78 (2000)

内野，T.：“Ge掺杂SiO_2玻璃中二价缺陷的Ge E中心的结构和形成机制”，Phys.Rev.Lett.，。

Takahashi M.: "Enhanced Photocurrent in Thin Film TiO_2 Electrodes Prepared by Sol-Gel Method"Thin Solid Films. 78. 2730-2732 (2001)

Takahashi M.：“溶胶-凝胶法制备的薄膜TiO_2电极中的增强光电流”固体薄膜。