パイロクロア型希土類複酸化物セラミックスの微細構造制御による透光性発現

本研究では、低温・高速焼結プロセスによって粒成長制御が可能な放電プラズマ焼結(SPS)法をLu複酸化物の合成に応用する。本手法を用いて種々のパイロクロア型Lu複酸化物を合成し、微細構造制御が透光性発現そして誘電的特性に与える影響について調べることを目的とする。パイロクロア型結晶構造を持つ一連のLu複酸化物を合成し、微細構造と光学的・誘電的特性の関係について明らかにする。TiO_2粉末とLu_2O_3粉末を固相反応させるSPS法により、パイロクロア型結晶構造を持つLu_2Ti_2O_7焼結体を合成して最適な印加圧力、焼結温度および焼結時間などの合成条件を決定した。合成した試料の微細構造をSEMやTEMを用いてより詳細に評価することで、焼結プロセス条件の中でどの因子が最も微細構造に与える影響が強いのかを明らかにした。Lu2Ti207の合成で決定した最適条件を基に、BサイトをNbなどに置き換えたLu_3NbO_7焼結体を合成した。Lu_2Ti_2O_7をはじめとするLu基複酸化物を放電プラズマ焼結法により合成し、透明セラミックス焼結体の合成にはじめて成功した。また、Lu_3NbO_7およびLu_3Al_5O_<12>などの関連化合物へ研究を発展させ、計画以上の成果を挙げた。一連の研究を通じて、パイロクロア型Lu複酸化物の焼結条件が微細構造と透光性に与える影響について系統的に明らかにした。

本研究では、低温・高速焼結プロセスによって粒成長制御が可能な放電プラズマ焼結(SPS)法をLu複酸化物の合成に応用する。本手法を用いて種々のパイロクロア型Lu複酸化物を合成し、微細構造制御が透光性発現そして誘電的特性に与える影響について調べることを目的とする。パイロクロア型結晶構造を持つ一連のLu複酸化物を合成し、微細構造と光学的・誘電的特性の関係について明らかにする。TiO_2粉末とLu_2O_3粉末を固相反応させるSPS法により、パイロクロア型結晶構造を持つLu_2Ti_2O_7焼結体を合成して最適な印加圧力、焼結温度および焼結時間などの合成条件を決定した。合成した試料の微細構造をSEMやTEMを用いてより詳細に評価することで、焼結プロセス条件の中でどの因子が最も微細構造に与える影響が強いのかを明らかにした。Lu2Ti207の合成で決定した最適条件を基に、BサイトをNbなどに置き換えたLu_3NbO_7焼結体を合成した。Lu_2Ti_2O_7をはじめとするLu基複酸化物を放電プラズマ焼結法により合成し、透明セラミックス焼結体の合成にはじめて成功した。また、Lu_3NbO_7およびLu_3Al_5O_<12>などの関連化合物へ研究を発展させ、計画以上の成果を挙げた。一連の研究を通じて、パイロクロア型Lu複酸化物の焼結条件が微細構造と透光性に与える影響について系統的に明らかにした。