一方向凝固による希土類酸化物含有共晶体のパノスコピック形態制御とその光学特性

单向凝固含稀土氧化物共晶的全景形貌控制及其光学性能

• 批准号: 17042004
• 负责人: 高橋 順一
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17042004/
• 关键词: 一方向凝固; 溶媒移動浮遊帯域溶融法; 共晶組織; 希土類化合物; ファイバー結晶; レーザー結晶; 蛍光体; シンチレーター結晶; 酸化物共晶体; 柱状組織

微細な口径を有するファイバーの光学結晶が互いに接触することなく平行にマトリックス中に埋め込まれた組織をもつ凝固体は、異方性発光や光の閉じ込め効果など、バルク結晶にはない新しい機能を付与した光学素子としての応用が期待される。本研究では、溶媒移動浮遊帯域溶融法により、希土類元素を含む種々の酸化物共晶系について、任意組成の一方向凝固体を作製してきた。今年度は、昨年度において良好な組織が得られたGdAlO_3-Al_2O_3系に加えて、REAlO_3-MgAl_2O_4系について、組成および成長条件と得られた組織との関係を検討した。GdAIO_3-A12O_3系においてGdAlO_3含有量が40mol%の場合、目的とする組織が横断面、縦断面いずれにも観察された。GdAlO_3を35mol%としても同様の組織が観察されたが、A12O_3相が独立して大きな組織を形成している部分も存在するようになった。フアイバー状GdAlO_3相の径は成長速度の低下に伴い増大し、50mm/hおよび20mm/hではそれぞれ約1μmおよび2μmとなった。現段階では試料全体を目的とする組織とするには至っていないが、成長初期にネッキングをおこなうとマトリックス相であるAl_2O_3粒子の数が淘汰され、目的とする組織の体積分率は60-70%に増大することが明らかとなった。REAlO_3-MgAl_2O_4系については、独立したREAIO_3相の形態がGdAlO_3-Al_2O_3系のものと異なり、ほぼ三角形の断面形状をもっているとともに、希土類元素のイオン半径が減少するにつれて角の丸い形からより明瞭な三角形へと変化した。縦断面の観察ではLaAlO_3-MgAl_2O4系の場合のみ、ファイバー状の組織が観察されたが、REがY、GdおよびLuの場合には、REAIO_3相は三角錐状になっていることが確認された。

The optical crystals with fine aperture are in contact with each other, parallel to each other, embedded in the tissue, solidified, anisotropic, light-emitting, light-emitting, and light-emitting materials. In this study, the solvent movement floating zone solution method, rare earth elements, acid species, eutectic system, arbitrary composition of a directional solidification system This year, the relationship between good organization and growth conditions of GdAlO_3-Al_2O_3 system and REAlO_3-MgAl_2O_4 system was discussed. When the content of GdAlO_3 is 40 mol %, the structure of GdAlO_3-A12O_3 system is observed in cross section and cross section. GdAlO_3 35 mol %, A12O_3 35 mol %. The growth rate of GdAlO_3 phase diameter decreases with the increase of 50mm/h to 20mm/h, which is about 1μm to 2μm At present, the volume fraction of Al_2O_3 particles in the whole tissue of the sample is 60-70%. REAlO_3-MgAl_2O_4 system is composed of two phases: GdAlO_3-MgAl_2O_3 system, GdAlO_3-MgAl_2O_4 system, GdAlO_3-MgAl_2O_4 system, GdAlO_3-MgAl_2O_4 system, GdAlO_3-MgAl_2O_4 system. In the case of LaAlO_3-MgAl_2O_4 system, REAIO_3 phase is inverted into triangular pyramid structure.