新波長変換結晶KABのセラミックスからの単結晶化

本研究で得られた主な成果を以下に要約する。・ホウ酸系材料のセラミックス化プロセスの前準備に必要な、微粒子粉末、及び高品質な焼結体の作製を試みた。ここでは、ホウ酸系材料の例としてGdYCOBを取り上げた。B_2O_3原料は他成分と比較して粒径が100倍程度大いため、予め数ミクロンの粒子に粉砕して焼結体を作製した場合、焼結未反応成分のX線回折ピークが消失することがわかった。この方法は、他のホウ酸系材料の焼結体作製に関しても有望であることがわかった。・セラミックス-単結晶変換を行う際には、均一混合された超微粒子原料が必要となる。より均一な混合を行うため、従来の乾式法に代わり湿式法での混合を試みた。B_2O_3原料は水と化学と反応するため、湿式混合の後に材料乾燥を行っても焼結体に未反応成分が残留することがわかった。また、無水エタノールを使った場合も化学的な反応が生じ、水と同様の結果が生じることがわかった。さらに、水、エタノールを混合溶媒として用いた場合、原料粒子が静電的に凝固沈殿する「解こう現象」が生じ、均一な混合を妨げることがわかった。分子量の大きい高級アルコールによって、より均一な湿式原料混合が可能となることがわかった。・フラックス法で育成したKAB単結晶を用い、紫外光の発生実験を行った。Nd:YAGレーザーの第3高調波(波長:355nm)、第4高調波(波長:266nm)を発生させるタイプ1位相整合角は、それぞれθ=37°、57°であることがわかった。その他の波長の位相整合角なども参考にし、タイプ1位相整合限界波長が220〜230nmであることが見積もれた。

本研究で得られた主な成果を以下に要約する。・ホウ酸系材料のセラミックス化プロセスの前準備に必要な、微粒子粉末、及び高品質な焼結体の作製を試みた。ここでは、ホウ酸系材料の例としてGdYCOBを取り上げた。B_2O_3原料は他成分と比較して粒径が100倍程度大いため、予め数ミクロンの粒子に粉砕して焼結体を作製した場合、焼結未反応成分のX線回折ピークが消失することがわかった。この方法は、他のホウ酸系材料の焼結体作製に関しても有望であることがわかった。・セラミックス-単結晶変換を行う際には、均一混合された超微粒子原料が必要となる。より均一な混合を行うため、従来の乾式法に代わり湿式法での混合を試みた。B_2O_3原料は水と化学と反応するため、湿式混合の後に材料乾燥を行っても焼結体に未反応成分が残留することがわかった。また、無水エタノールを使った場合も化学的な反応が生じ、水と同様の結果が生じることがわかった。さらに、水、エタノールを混合溶媒として用いた場合、原料粒子が静電的に凝固沈殿する「解こう現象」が生じ、均一な混合を妨げることがわかった。分子量の大きい高級アルコールによって、より均一な湿式原料混合が可能となることがわかった。・フラックス法で育成したKAB単結晶を用い、紫外光の発生実験を行った。Nd:YAGレーザーの第3高調波(波長:355nm)、第4高調波(波長:266nm)を発生させるタイプ1位相整合角は、それぞれθ=37°、57°であることがわかった。その他の波長の位相整合角なども参考にし、タイプ1位相整合限界波長が220〜230nmであることが見積もれた。