無容器法による希土類酸化物高含有ガラスの創製と設計指針の確立

本研究では、希土類酸化物を高濃度に含有したガラスにおける、物性、特に磁気光学特性と組成や構造との相関を明らかにすることを目指している。希土類酸化物を含有したガラスは、優れた磁気光学特性を示すが、希土類酸化物を高濃度に含む組成では、ガラス合成が困難であった。しかしながら、研究代表者らは、これまでに無容器法を利用して合成した希土類ホウ酸R2O3-B2O3二元系組成でのガラス合成に成功した。これらのガラス組成について、磁気光学特性としてファラデー回転角を測定した。その結果、Pr, Tb, Dyを含む組成では一般に応用されているTb3GaO12を大きく上回るファラデー回転角を示し、その特性は、希土類酸化物含有量と比例して増大していることを確認した。また希土類酸化物高含有ガラス組成の探索として、新たにR2O3-SiO2二元系組成やLa2O3-Y2O3-B2O3などの希土類ホウ酸三元系組成などのガラス化範囲を探索した。La2O3-Y2O3-B2O3三元系の構造解析からB2O3含有量を一定とすると、La2O3とY2O3の割合を変更することで、ホウ素周囲の構造が系統的に変化していることを見出した。希土類ホウ酸R二元系ガラスについては、熱間圧縮処理による高密度化を試みたため、得られたサンプルについて今後物性評価、構造解析を実施する。

本研究では、希土類酸化物を高濃度に含有したガラスにおける、物性、特に磁気光学特性と組成や構造との相関を明らかにすることを目指している。希土類酸化物を含有したガラスは、優れた磁気光学特性を示すが、希土類酸化物を高濃度に含む組成では、ガラス合成が困難であった。しかしながら、研究代表者らは、これまでに無容器法を利用して合成した希土類ホウ酸R2O3-B2O3二元系組成でのガラス合成に成功した。これらのガラス組成について、磁気光学特性としてファラデー回転角を測定した。その結果、Pr, Tb, Dyを含む組成では一般に応用されているTb3GaO12を大きく上回るファラデー回転角を示し、その特性は、希土類酸化物含有量と比例して増大していることを確認した。また希土類酸化物高含有ガラス組成の探索として、新たにR2O3-SiO2二元系組成やLa2O3-Y2O3-B2O3などの希土類ホウ酸三元系組成などのガラス化範囲を探索した。La2O3-Y2O3-B2O3三元系の構造解析からB2O3含有量を一定とすると、La2O3とY2O3の割合を変更することで、ホウ素周囲の構造が系統的に変化していることを見出した。希土類ホウ酸R二元系ガラスについては、熱間圧縮処理による高密度化を試みたため、得られたサンプルについて今後物性評価、構造解析を実施する。