ナノ結晶の空間的な外場制御によるマルチ機能ガラス材料の創製

通过纳米晶体的空间外场控制创建多功能玻璃材料

基本信息

  • 批准号:
    19656163
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.11万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2007 至 2009
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

最終年度である平成21年度の目標を、「ガラス等をベースとするマルチ機能材料の創製と革新機能性の評価」として実施し、次に示す成果を得ることが出来た。(1)特異な配向構造と発光特性を有する酸化亜鉛を含有するナノ結晶化ガラスの開発:多様な電子・光機能性を示す酸化亜鉛(ZnO)について、ガラス中にナノ結晶として析出させることで、ガラス-結晶の界面準位や非平衡酸素欠陥などの可変的な導入が期待される。これは、例えばナローギャップ化による発光特性の拡幅など、さらなる高機能性化の実現につながる。この目的の元に、ある種のガラス系を前駆体とし、結晶化処理条件を最適化することによってZnOが単相で析出し、かつ50%以上の体積分率を有する従来にはない半導体含有結晶化ガラスを得ることに成功した。この結晶化ガラスは、熱処理条件や局所的なレーザー加熱、さらには外部印加電場による結晶化処理に依存して高い結晶配向性を示し、また単結晶等に比べて長波長領域にブロードな発光特性を示す。これらは局所的な外場制御により発現した特異な形態や光物性であることが示唆され、新規なガラスベースのマルチ機能材料につながる基盤的な成果が得られたといえる。(2)酸化亜鉛薄膜の極性制御による1D/2D分極反転構造の形成と第二高調波発生:従来例に比して波長領域が格段に広い非線形光学素子への応用を目指して、分極反転構造を有するZnO薄膜を用いて、非線形光学特性の評価を実施した。1次元および2次元分極反転構造に特有の入射光角度成分に対して位相整合により振幅増幅された高調波発生を確認した。特に2次元分極反転構造は、これまで報告されている誘電体結晶の場合と比較して、およそ一桁以上の微細化が可能となり、より高機能・多機能な素子展開が期待される。
In the final year, the target of 21 years,"Innovation and functional evaluation of functional materials, etc." was achieved. (1)Special alignment structure and light emission characteristics of lead acid content, crystallization, development: multiple electron and light functional properties of lead acid (ZnO), crystallization, precipitation, crystallization, interface alignment, non-equilibrium acid content, and variable introduction expectations. For example, the brightness of the light emission characteristics is increased, and the functionality of the light emission is increased. For this purpose, the crystallization conditions of ZnO precursor were optimized, and the volume fraction of ZnO was more than 50%. The crystallization process, heat treatment conditions, heating conditions, crystallization treatment conditions, dependence on high crystal orientation, crystallization conditions, and light emission characteristics in the longer wavelength region are shown. The outer field of the substrate is controlled by the special morphology and optical properties of the substrate, and the results of the substrate are obtained. (2)The formation of 1D/2D polarization inversion structure and the second high wavelength generation of ZnO thin films: In the past, the application of nonlinear optical elements in different wavelength regions, the application of polarization inversion structure and the evaluation of nonlinear optical properties of ZnO thin films were carried out. The unique incident light angle components of the 1st and 2nd dimensional polarization inversion structures correspond to the phase integration, amplitude increase, and high frequency wave generation are confirmed. Special two-dimensional polarization inversion structure is reported in this paper. In the case of dielectric crystals, it is possible to miniaturize them by more than one beam, and it is expected that they will have high functions and multifunctional elements.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Afterglow in synthetic bazirite, BaZrSi_O_9
合成水晶石 BaZrSi_O_9 中的余辉
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    内原武志;市坪哲;松原英一郎;藤田麻哉;Mistuo Yamaga;Mistuo Yamaga;小玉展宏;H.Masai;滝上元気;J.S.Park;小玉展宏;T.Fujiwara;渡部智之;Y.Takahashi;Nobuhiro Kodama;H. Masai;渡部智之;Y. Hane;Nobuhiro Kodama;N. Iwafuchi;藤原巧;H. Masai;Y. Takahashi
  • 通讯作者:
    Y. Takahashi
Functional Crystallization in Glass for Photonic Application(招待講演)
用于光子应用的玻璃功能结晶(特邀报告)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    G. Nakamura;Y. Tanaka;Y. Niidome;and N. Nakashima;S.Yamazaki;T.Fujiwara
  • 通讯作者:
    T.Fujiwara
ガラスの結晶化/光結晶化と非線形光学応用
玻璃结晶/光结晶和非线性光学应用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    内原武志;市坪哲;松原英一郎;藤田麻哉;Mistuo Yamaga;Mistuo Yamaga;小玉展宏;H.Masai;滝上元気;J.S.Park;小玉展宏;T.Fujiwara;渡部智之;Y.Takahashi;Nobuhiro Kodama;H. Masai;渡部智之;Y. Hane;Nobuhiro Kodama;N. Iwafuchi;藤原巧
  • 通讯作者:
    藤原巧
Creation of locally selective mirror surface on 40Ba0-40TiO_2OB_2O3 glass by XeCl pulse laser irradiation
XeCl脉冲激光照射在40Ba0-40TiO_2OB_2O3玻璃上形成局部选择性镜面
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    内原武志;市坪哲;松原英一郎;藤田麻哉;Mistuo Yamaga;Mistuo Yamaga;小玉展宏;H.Masai;滝上元気;J.S.Park;小玉展宏;T.Fujiwara;渡部智之;Y.Takahashi;Nobuhiro Kodama;H. Masai;渡部智之;Y. Hane;Nobuhiro Kodama;N. Iwafuchi;藤原巧;H. Masai;Y. Takahashi;H. Masai
  • 通讯作者:
    H. Masai
Transparent nonlinear optical crystallized fibers with highly oriented Ba_2TiGe_2O_8 crystals
具有高取向Ba_2TiGe_2O_8晶体的透明非线性光学结晶光纤
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    内原武志;市坪哲;松原英一郎;藤田麻哉;Mistuo Yamaga;Mistuo Yamaga;小玉展宏;H.Masai;滝上元気;J.S.Park;小玉展宏;T.Fujiwara;渡部智之;Y.Takahashi;Nobuhiro Kodama;H. Masai;渡部智之;Y. Hane
  • 通讯作者:
    Y. Hane
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    渡辺 祥太;寺門 信明;高橋 儀宏;藤原 巧;Shinji Watanabe
  • 通讯作者:
    Shinji Watanabe
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  • 发表时间:
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  • 作者:
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  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    木下 大也;寺門 信明;高橋 儀宏;藤原 巧
  • 通讯作者:
    藤原 巧
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    2019
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    奈良 由紀;寺門 信明;高橋 儀宏;藤原 巧
  • 通讯作者:
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