強誘電体におけるプロトン交換と微細構造加工

铁电体中的质子交换和微结构加工

• 批准号: 10148216
• 负责人: 塩嵜 忠
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10148216/
• 关键词: タングステンブロンズ構造; K_3Li_2Nb_5O_<15>; 光機能; 単結晶; プロトン交換; 完全充填構造

タングステンブロンズ(TB)構造強誘電体は、光通信や非線形光学の分野において、優れた光機能、圧電性、低光損傷性を有する材料として大きな注目を集めている。その中でも1967年に発見されたK_3LiNb_5O_<15>(KLN)単結晶は、唯一完全に各サイトが充填されたTB構造を持っており全く光損傷がないとされている。しかしながら、実際にKLN単結晶を育成した結果、K_3Li_<2-x>Nb_<5-x>O_<15-2x>のLi不足のものしか得られず完全充填構造とはならなかった。そこでLiNbO_5の光導波路作製や分極反転に幅広く用いられているプロトン交換の技術を応用し、KLNをプロトン交換することによって局所的に完全充填構造を実現することを試みた。cカットKLN単結晶基板を分極した後、-c面にアルミ膜を半分だけ堆積させた後、試料を200℃のオクタン酸に3時間浸透することでプロトン交換を行った。そのサンプルを酸素雰囲気中300℃、6時間アニールすることによって完全結晶化させた。プロトン交換の確認はHF_+HNO_3溶液で2時間エッチングすることで行った。アルミ膜で覆われた部分はプロトン交換されず分極は反転しないのでエッチングされた。それに対し、アルミ膜で覆われていない部分はエッチングされないことから、プロトン交換及び分極反転していることが確認できた。プロトン交換された深さの確認は、カットしたサンプルを電子顕微鏡で観察することによって行った。以上の結果より、KLNをプロトン交換して熱処理することにより部分的にK_3Li_<2-y>Nb_5O_<15>といった完全結晶化させることができるとの結論を得た。今後の課題として、プロトン交換された強誘電体の特性評価、デバイスへの応用など挙げられる。

The structure of high-dielectric materials, optical communication, nonlinear optical separation, excellent optical function, high voltage, low optical damage, and high concentration of attention. In 1967, K_3LiNb_5O_<15>(KLN) crystals were discovered, and the structure of TB was completely damaged by light. KLN crystal growth and Li deficiency in K_3Li_<2-x>Nb_<5-x>O_<15-2x>were observed during the period of 1998 - 1999. The optical waveguide of LiNbO_5 is used for polarization and polarization. The optical waveguide of LiNbO_5 is used for polarization and polarization. The optical waveguide of LiNbO_5 is used for polarization and polarization. After the separation of the crystal substrate, the film on the-c surface was partially deposited, and the sample was immersed in acid for 3 hours at 200℃. The crystal was completely crystallized at 300℃ for 6 hours. The exchange of HF_+HNO_3 solution was confirmed in 2 days. The film is covered by a thin film. All right, all right. The electronic microscope is used to detect the changes in the color of the film. The above results show that KLN is partially crystallized by heat <2-y><15>treatment. Future topics include evaluation of ferroelectric properties and application of dielectric materials.