JP2001004801A - フォトリフラクティブ材料 - Google Patents
フォトリフラクティブ材料Info
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2260/00—Recording materials or recording processes
- G03H2260/50—Reactivity or recording processes
- G03H2260/54—Photorefractive reactivity wherein light induces photo-generation, redistribution and trapping of charges then a modification of refractive index, e.g. photorefractive polymer
Landscapes
- Holo Graphy (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 還元処理がなくとも高い光感度が得られるフ
ォトリフラクティブ材料を提供する。 【解決手段】 テルビウム（Ｔｂ）を含むニオブ酸塩又
はタンタル酸塩単結晶フォトリフラクティブ材料であっ
て、［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎｂ2Ｏ5］）のモ
ル分率が０．４８２から０．５０５の範囲にあるニオブ
酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）単結晶、または、［Ｌｉ
2Ｏ］／（［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｔａ2Ｏ3］）のモル分率が
０．４８２から０．５０５の範囲にあるタンタル酸リチ
ウム（ＬｉＴａＯ3）単結晶である。フォトリフラクテ
ィブ材料において、テルビウムの添加量が１０重量ｐｐ
ｍから１０００重量ｐｐｍである。
ォトリフラクティブ材料を提供する。 【解決手段】 テルビウム（Ｔｂ）を含むニオブ酸塩又
はタンタル酸塩単結晶フォトリフラクティブ材料であっ
て、［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎｂ2Ｏ5］）のモ
ル分率が０．４８２から０．５０５の範囲にあるニオブ
酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）単結晶、または、［Ｌｉ
2Ｏ］／（［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｔａ2Ｏ3］）のモル分率が
０．４８２から０．５０５の範囲にあるタンタル酸リチ
ウム（ＬｉＴａＯ3）単結晶である。フォトリフラクテ
ィブ材料において、テルビウムの添加量が１０重量ｐｐ
ｍから１０００重量ｐｐｍである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトリフラクテ
ィブ効果を有するフォトリフラクティブ材料又は組成物
に関し、特に体積ホログラフィックメモリなどに利用さ
れるホログフィック記録媒体に関する。
ィブ効果を有するフォトリフラクティブ材料又は組成物
に関し、特に体積ホログラフィックメモリなどに利用さ
れるホログフィック記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ホログラフィーの原理を応用した
ディジタル記録システムとして、ホログラフィックメモ
リシステムが知られている。ホログラフィックメモリシ
ステムは、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ
Ｏ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）などの強誘
電体結晶のメモリ媒体にディジタルデータを記録、再生
するものである。フォトリフラクティブ効果は、光の照
射による光励起によって生じた電荷が結晶内を移動する
ことによって空間電界分布を形成し、一次の電気光学効
果すなわちポッケルス効果と結び付いて当該結晶の屈折
率を該空間電界分布に対応して変化させる現象である。
フォトリフラクティブ効果を有する強誘電体結晶などに
おいては、通常1ｍｍあたり１０００ライン以上の細か
い光入力パターンに対しても屈折率変化が応答し、また
その効果は材料にもよるがマイクロ秒〜秒オーダーの応
答速度でリアルタイムに生じることから、現像不要な実
時間ホログラム媒体として種々の応用が研究されてい
る。
ディジタル記録システムとして、ホログラフィックメモ
リシステムが知られている。ホログラフィックメモリシ
ステムは、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ
Ｏ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）などの強誘
電体結晶のメモリ媒体にディジタルデータを記録、再生
するものである。フォトリフラクティブ効果は、光の照
射による光励起によって生じた電荷が結晶内を移動する
ことによって空間電界分布を形成し、一次の電気光学効
果すなわちポッケルス効果と結び付いて当該結晶の屈折
率を該空間電界分布に対応して変化させる現象である。
フォトリフラクティブ効果を有する強誘電体結晶などに
おいては、通常1ｍｍあたり１０００ライン以上の細か
い光入力パターンに対しても屈折率変化が応答し、また
その効果は材料にもよるがマイクロ秒〜秒オーダーの応
答速度でリアルタイムに生じることから、現像不要な実
時間ホログラム媒体として種々の応用が研究されてい
る。
【０００３】ホログラフィックメモリシステムにおいて
は、２次元の平面ページ単位でデータを記録、再生する
ことができ、且つ複数のページを利用して多重記録が可
能である。体積ホログラフィックメモリは、このメモリ
媒体結晶を直方体などの３次元形状として３次元記録を
可能としたものである。記録形態としては図１に示す単
色ホログラム1-colorと２色ホログラム2-colorの方式が
ある。単色ホログラム方式は情報を有する１つの波長λ
１のコヒーレント光の干渉で記録再生を行う方式であ
り、媒体にはたとえば鉄（Ｆｅ）を添加したＬｉＮｂＯ
3結晶が用いられる。結晶中の干渉縞の明るい部分では
光が吸収されＦｅ2+の準位（光吸収中心）Ａから電子か
伝導帯CBに励起され、暗い部分に拡散し、結局Ｆｅ3+の
準位（深いトラップ準位すなわちストレージセンタ）Ｃ
に捕獲される。このように発生した電子密度の空間分布
により引き起こされる電気光学効果により干渉縞に対応
した空間的な屈折率分布が結晶に作られ情報の蓄積が可
能となる。
は、２次元の平面ページ単位でデータを記録、再生する
ことができ、且つ複数のページを利用して多重記録が可
能である。体積ホログラフィックメモリは、このメモリ
媒体結晶を直方体などの３次元形状として３次元記録を
可能としたものである。記録形態としては図１に示す単
色ホログラム1-colorと２色ホログラム2-colorの方式が
ある。単色ホログラム方式は情報を有する１つの波長λ
１のコヒーレント光の干渉で記録再生を行う方式であ
り、媒体にはたとえば鉄（Ｆｅ）を添加したＬｉＮｂＯ
3結晶が用いられる。結晶中の干渉縞の明るい部分では
光が吸収されＦｅ2+の準位（光吸収中心）Ａから電子か
伝導帯CBに励起され、暗い部分に拡散し、結局Ｆｅ3+の
準位（深いトラップ準位すなわちストレージセンタ）Ｃ
に捕獲される。このように発生した電子密度の空間分布
により引き起こされる電気光学効果により干渉縞に対応
した空間的な屈折率分布が結晶に作られ情報の蓄積が可
能となる。
【０００４】単色ホログラムの問題点は、媒体が記録及
び再生の時に使用する１つの波長の光に対して感度を有
する点である。単色ホログラムでは記録された情報はＦ
ｅによって作られたトラップ準位（ストレージセンタ
Ｃ）に電子が捕獲されている状態なので、再生を行う度
に、徐々にトラップ準位から電子は伝導帯（ＣＢ）に励
起され、記憶された情報は消されてしまう、いわゆる再
生劣化があった。このように従来ホログラフィックメモ
リにおいては記録されたホログラムから信号を読み出す
際に、再生光が徐々にホログラムを消してしまう。
び再生の時に使用する１つの波長の光に対して感度を有
する点である。単色ホログラムでは記録された情報はＦ
ｅによって作られたトラップ準位（ストレージセンタ
Ｃ）に電子が捕獲されている状態なので、再生を行う度
に、徐々にトラップ準位から電子は伝導帯（ＣＢ）に励
起され、記憶された情報は消されてしまう、いわゆる再
生劣化があった。このように従来ホログラフィックメモ
リにおいては記録されたホログラムから信号を読み出す
際に、再生光が徐々にホログラムを消してしまう。
【０００５】一方、２色ホログラム方式では再生劣化を
抑制できる。図１に示すように、２色ホログラム方式の
特徴は、記録時に、ホログラムを形成する記録光の参照
光と信号光（波長λ１）に加えてゲート光（波長λ２）
と呼ばれるもう一つの光を同時に照射することでホログ
ラムを記録する点にある。このゲート光の作用は、ゲー
ト光が照射されている間だけ記録光の波長（λ１）にお
いて記録感度を結晶に発生させる。このような性質は、
ゲート光の照射によって、照射された時間及び部分だけ
一時的に結晶内の中間励起準位Ｂとよばれる比較的浅い
エネルギー準位にキャリアが一時的に形成されることに
よる。この中間励起準位Ｂのキャリアが記録光（参照光
と信号光によって形成される干渉縞に対応した空間的な
明暗のパターン）により伝導帯（ＣＢ）に励起され、最
終的には深いトラップ準位Ｃに前記干渉縞に対応したキ
ャリアの濃淡分布の形で蓄積されて記録が完了する。
抑制できる。図１に示すように、２色ホログラム方式の
特徴は、記録時に、ホログラムを形成する記録光の参照
光と信号光（波長λ１）に加えてゲート光（波長λ２）
と呼ばれるもう一つの光を同時に照射することでホログ
ラムを記録する点にある。このゲート光の作用は、ゲー
ト光が照射されている間だけ記録光の波長（λ１）にお
いて記録感度を結晶に発生させる。このような性質は、
ゲート光の照射によって、照射された時間及び部分だけ
一時的に結晶内の中間励起準位Ｂとよばれる比較的浅い
エネルギー準位にキャリアが一時的に形成されることに
よる。この中間励起準位Ｂのキャリアが記録光（参照光
と信号光によって形成される干渉縞に対応した空間的な
明暗のパターン）により伝導帯（ＣＢ）に励起され、最
終的には深いトラップ準位Ｃに前記干渉縞に対応したキ
ャリアの濃淡分布の形で蓄積されて記録が完了する。
【０００６】ＬｉＮｂＯ3における、２色ホログラム記
録は１９７４年にｖｏｎ ｄｅｒＬｉｎｄｅらによって
発表されたが、(D. von der Linde, A.M. Glass and K.
F.Rodgers: "Multiphoton photorefractive processes
for optical storage inLiNbO3", Appl. Phys. Lett.,
Vol.25, pp. 155-157(1974).)当時の材料は中間励起準
位におけるキャリアの寿命が短いため（ナノ秒オー
ダ）、ピークパワーの大きなパルスレーザによってのみ
記録が可能であった。近年、Ｐｒ（プラセオジム）を添
加したＬｉＮｂＯ3(H. Guenther, G. Wittmann, and R.
M.Macfarlene(IBM), R.R. Neurgaonkar(Rockwell): "I
ntensity dependence and white-lightgating of two-c
olor photorefractive gratings in LiNbO3", Opt. Let
t. Vol.22, pp. 1305-1307(1997)や、添加成分無し或い
はＦｅを添加した化学量論比に近い組成のＬｉＮｂＯ3
（略称ＳＬＮ）に還元処理を行った結晶 (H. Guenther,
R. M.Macfarlane, Y.Furukawa, K.Kitamura; "Two-colo
rholography in reducednear-stoichiometric lithium
niobate", Appl. Opt. Vol.37, pp. 7611-7623(1998) )
で、この中間励起準位（準安定準位）におけるキャリア
の寿命がマイクロ秒から数秒に増大させることができ、
連続発振の比較的パワーの小さなレーザを用いて記録が
できるようになってきた。
録は１９７４年にｖｏｎ ｄｅｒＬｉｎｄｅらによって
発表されたが、(D. von der Linde, A.M. Glass and K.
F.Rodgers: "Multiphoton photorefractive processes
for optical storage inLiNbO3", Appl. Phys. Lett.,
Vol.25, pp. 155-157(1974).)当時の材料は中間励起準
位におけるキャリアの寿命が短いため（ナノ秒オー
ダ）、ピークパワーの大きなパルスレーザによってのみ
記録が可能であった。近年、Ｐｒ（プラセオジム）を添
加したＬｉＮｂＯ3(H. Guenther, G. Wittmann, and R.
M.Macfarlene(IBM), R.R. Neurgaonkar(Rockwell): "I
ntensity dependence and white-lightgating of two-c
olor photorefractive gratings in LiNbO3", Opt. Let
t. Vol.22, pp. 1305-1307(1997)や、添加成分無し或い
はＦｅを添加した化学量論比に近い組成のＬｉＮｂＯ3
（略称ＳＬＮ）に還元処理を行った結晶 (H. Guenther,
R. M.Macfarlane, Y.Furukawa, K.Kitamura; "Two-colo
rholography in reducednear-stoichiometric lithium
niobate", Appl. Opt. Vol.37, pp. 7611-7623(1998) )
で、この中間励起準位（準安定準位）におけるキャリア
の寿命がマイクロ秒から数秒に増大させることができ、
連続発振の比較的パワーの小さなレーザを用いて記録が
できるようになってきた。
【０００７】還元処理を行ったＬｉＮｂＯ3単結晶にお
ける２色ホログラムに関与したキャリア励起のメカニズ
ム（バイポーラロン・ポーラロンメカニズム）は下記の
とおりである。ＬｉＮｂＯ3単結晶を適切な還元雰囲気
中で熱処理すると、バイポーラロンが形成される。バイ
ポーラロンとは隣接したＮｂLi（ＬｉサイトのＮｂ）と
ＮｂNb（ＮｂサイトのＮｂ）におのおの１個ずつ電子が
束縛され、これらがペアを形成している状態である。バ
イポーラロンは２．５ｅＶ付近に中心をもつ幅広い吸収
バンドを形成する。４００ｎｍから５００ｎｍの間の波
長を持つゲート光を照射することにより、バイポーラロ
ン吸収バンドから電子を励起すると、バイポーラロンが
光乖離し、スモールポーラロン状態が出現する。スモー
ルポーラロンはＮｂLi（ＬｉサイトのＮｂ）に電子が束
縛された状態であって、これが中間励起準位に電子が存
在する状態に対応する。
ける２色ホログラムに関与したキャリア励起のメカニズ
ム（バイポーラロン・ポーラロンメカニズム）は下記の
とおりである。ＬｉＮｂＯ3単結晶を適切な還元雰囲気
中で熱処理すると、バイポーラロンが形成される。バイ
ポーラロンとは隣接したＮｂLi（ＬｉサイトのＮｂ）と
ＮｂNb（ＮｂサイトのＮｂ）におのおの１個ずつ電子が
束縛され、これらがペアを形成している状態である。バ
イポーラロンは２．５ｅＶ付近に中心をもつ幅広い吸収
バンドを形成する。４００ｎｍから５００ｎｍの間の波
長を持つゲート光を照射することにより、バイポーラロ
ン吸収バンドから電子を励起すると、バイポーラロンが
光乖離し、スモールポーラロン状態が出現する。スモー
ルポーラロンはＮｂLi（ＬｉサイトのＮｂ）に電子が束
縛された状態であって、これが中間励起準位に電子が存
在する状態に対応する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのバイ
ポーラロンのメカニズムを用いた２色ホログフィック記
録媒体には下記のような問題点がある。 （１）還元処理が必要、つまりアズグロン（ａｓ−ｇｒ
ｏｗｎ）の状態や空気中で熱処理された状態では感度が
低いため記録材料としてはほとんど使用できない。
ポーラロンのメカニズムを用いた２色ホログフィック記
録媒体には下記のような問題点がある。 （１）還元処理が必要、つまりアズグロン（ａｓ−ｇｒ
ｏｗｎ）の状態や空気中で熱処理された状態では感度が
低いため記録材料としてはほとんど使用できない。
【０００９】（２）還元処理をし過ぎると結晶の暗導電
率が増加し、ストレージ時間が短くなり、実用的に問題
を生じる。 （３）還元処理の大小で特性が大幅に変るため制御が難
しい。 （４）Ｆｅ等を添加した材料では、還元処理により、ほ
とんどのＦｅ3+がＦｅ 2+への還元される。これにより、
トラップとして必要なＦｅ3+の密度が減少するとともに
Ｆｅ2+により余分な吸収が強くなり、実用的には問題と
なっていた。また、実用レベルとしてそれら還元の必要
のない材料の開発が求められていた。
率が増加し、ストレージ時間が短くなり、実用的に問題
を生じる。 （３）還元処理の大小で特性が大幅に変るため制御が難
しい。 （４）Ｆｅ等を添加した材料では、還元処理により、ほ
とんどのＦｅ3+がＦｅ 2+への還元される。これにより、
トラップとして必要なＦｅ3+の密度が減少するとともに
Ｆｅ2+により余分な吸収が強くなり、実用的には問題と
なっていた。また、実用レベルとしてそれら還元の必要
のない材料の開発が求められていた。
【００１０】そこで、本発明はこれら問題を解決すべく
なされたものであり、その目的は還元処理がなくとも高
い光感度が得られるフォトリフラクティブ材料を提供す
ることにある。
なされたものであり、その目的は還元処理がなくとも高
い光感度が得られるフォトリフラクティブ材料を提供す
ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のフォトリフラク
ティブ材料は、テルビウム（Ｔｂ）を含むニオブ酸塩又
はタンタル酸塩単結晶からなることを特徴とする。上記
フォトリフラクティブ材料において、前記単結晶は、
［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎｂ2Ｏ5］）のモル分
率が０．４８２から０．５０５の範囲にあるニオブ酸リ
チウム（ＬｉＮｂＯ3）単結晶であることを特徴とす
る。
ティブ材料は、テルビウム（Ｔｂ）を含むニオブ酸塩又
はタンタル酸塩単結晶からなることを特徴とする。上記
フォトリフラクティブ材料において、前記単結晶は、
［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｎｂ2Ｏ5］）のモル分
率が０．４８２から０．５０５の範囲にあるニオブ酸リ
チウム（ＬｉＮｂＯ3）単結晶であることを特徴とす
る。
【００１２】上記フォトリフラクティブ材料において、
前記単結晶は、［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｔａ2
Ｏ3］）のモル分率が０．４８２から０．５０５の範囲
にあるタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）単結晶であ
ることを特徴とする。上記フォトリフラクティブ材料に
おいて、Ｔｂの添加量が１０重量ｐｐｍから１０００重
量ｐｐｍであることを特徴とする。
前記単結晶は、［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｔａ2
Ｏ3］）のモル分率が０．４８２から０．５０５の範囲
にあるタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）単結晶であ
ることを特徴とする。上記フォトリフラクティブ材料に
おいて、Ｔｂの添加量が１０重量ｐｐｍから１０００重
量ｐｐｍであることを特徴とする。
【００１３】上記フォトリフラクティブ材料において、
Ｔｂに加えてＦｅ又はＭｎ又はＣｒ又はＮｉを同時に含
むことを特徴とする。上記フォトリフラクティブ材料に
おいて、Ｆｅ又はＭｎ又はＣｒ又はＮｉの添加量が１重
量ｐｐｍから５００重量ｐｐｍの範囲であることを特徴
とする。また、本発明の２色ホログフィック記録媒体は
上記フォトリフラクティブ材料を所定形状に形成したこ
とを特徴とする。
Ｔｂに加えてＦｅ又はＭｎ又はＣｒ又はＮｉを同時に含
むことを特徴とする。上記フォトリフラクティブ材料に
おいて、Ｆｅ又はＭｎ又はＣｒ又はＮｉの添加量が１重
量ｐｐｍから５００重量ｐｐｍの範囲であることを特徴
とする。また、本発明の２色ホログフィック記録媒体は
上記フォトリフラクティブ材料を所定形状に形成したこ
とを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しつつ説明する。 （実施例１） Ｔｂを１００重量ｐｐｍ添加した定比組
成ＬｉＮｂＯ3単結晶 連続原料供給型の二重るつぼ法単結晶引き上げ装置を用
い、［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｔａ2Ｏ5］＋［Ｌｉ2Ｏ］）＝
０．５６〜０．６０の融液組成に、さらにＴｂを１００
重量ｐｐｍ加えた融液から光学的均質性に優れた［Ｌｉ
2Ｏ］／（［Ｔａ2Ｏ5］＋［Ｌｉ2Ｏ］）のモル分率が
０．４９５〜０．５０の定比組成の単結晶（ＳＬＮ）を
育成した。Ｔｂの添加量は好ましくは１０重量ｐｐｍか
ら１０００重量ｐｐｍの範囲から選択される。
照しつつ説明する。 （実施例１） Ｔｂを１００重量ｐｐｍ添加した定比組
成ＬｉＮｂＯ3単結晶 連続原料供給型の二重るつぼ法単結晶引き上げ装置を用
い、［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｔａ2Ｏ5］＋［Ｌｉ2Ｏ］）＝
０．５６〜０．６０の融液組成に、さらにＴｂを１００
重量ｐｐｍ加えた融液から光学的均質性に優れた［Ｌｉ
2Ｏ］／（［Ｔａ2Ｏ5］＋［Ｌｉ2Ｏ］）のモル分率が
０．４９５〜０．５０の定比組成の単結晶（ＳＬＮ）を
育成した。Ｔｂの添加量は好ましくは１０重量ｐｐｍか
ら１０００重量ｐｐｍの範囲から選択される。
【００１５】育成されたアズグロン結晶に波長３１３ｎ
ｍの光を照射したところ、図２に示すように、アズグロ
ン結晶のＤの吸収係数特性からＥの吸収係数特性への著
しいフォトクロミズムを示し、そのエネルギー準位の深
さは伝導帯より１．９ｅＶ程度と算定された。これによ
り、結晶の図１に示す吸収センタＡと深いトラップ準位
Ｃの存在が確認できた。
ｍの光を照射したところ、図２に示すように、アズグロ
ン結晶のＤの吸収係数特性からＥの吸収係数特性への著
しいフォトクロミズムを示し、そのエネルギー準位の深
さは伝導帯より１．９ｅＶ程度と算定された。これによ
り、結晶の図１に示す吸収センタＡと深いトラップ準位
Ｃの存在が確認できた。
【００１６】また、紫外光（波長３１３ｎｍ）に対する
誘起吸収係数の時間変化の温度依存性を、２５℃、４０
℃、７０℃、８５℃、１７０℃、１９０℃、２１０℃に
おいてモニタ波長５３２ｎｍの光を用いて測定した。図
３及び図４にその結果を示す。このデータから明らかな
ように、Ｔｂ添加のＬｉＮｂＯ3単結晶においてフォト
クロミズムの温度変化より、伝導帯（ＣＢ）から浅いレ
ベルで準安定な中間レベルが存在することが確認でき
る。このように、図１に示す浅いトラップ準位Ｂと深い
トラップ準位Ｃの存在が光照射により現れる吸収と温度
の関係から明らかになった。
誘起吸収係数の時間変化の温度依存性を、２５℃、４０
℃、７０℃、８５℃、１７０℃、１９０℃、２１０℃に
おいてモニタ波長５３２ｎｍの光を用いて測定した。図
３及び図４にその結果を示す。このデータから明らかな
ように、Ｔｂ添加のＬｉＮｂＯ3単結晶においてフォト
クロミズムの温度変化より、伝導帯（ＣＢ）から浅いレ
ベルで準安定な中間レベルが存在することが確認でき
る。このように、図１に示す浅いトラップ準位Ｂと深い
トラップ準位Ｃの存在が光照射により現れる吸収と温度
の関係から明らかになった。
【００１７】紫外光（波長３１３ｎｍ）に対する誘起吸
収（波長８５２ｎｍ）の時間変化を測定した。その結果
を図５に示す。ホログラム記録波長における紫外線励起
吸収が存在し、不純物を含まない結晶に比べＴｂ添加の
ＬｉＮｂＯ3単結晶の吸収係数が向上していることが確
認できる。つぎに、これらのレベルを利用し、波長３１
３ｎｍのΦ１ｃｍＨｇ−Ｘｅランプ光（１３０ｍＷ）を
ゲート光として照射しながら、さらに長い波長の８５０
ｎｍのコヒーレント光（５４ｍＷ／ｃｍ2＋５２ｍＷ／
ｃｍ2）を用いて、得られたＴｂ添加のＬｉＮｂＯ3単結
晶にホログラムを書込み、回折効率の経時変化を測定し
た。その結果を図７に示す。
収（波長８５２ｎｍ）の時間変化を測定した。その結果
を図５に示す。ホログラム記録波長における紫外線励起
吸収が存在し、不純物を含まない結晶に比べＴｂ添加の
ＬｉＮｂＯ3単結晶の吸収係数が向上していることが確
認できる。つぎに、これらのレベルを利用し、波長３１
３ｎｍのΦ１ｃｍＨｇ−Ｘｅランプ光（１３０ｍＷ）を
ゲート光として照射しながら、さらに長い波長の８５０
ｎｍのコヒーレント光（５４ｍＷ／ｃｍ2＋５２ｍＷ／
ｃｍ2）を用いて、得られたＴｂ添加のＬｉＮｂＯ3単結
晶にホログラムを書込み、回折効率の経時変化を測定し
た。その結果を図７に示す。
【００１８】また、測定に用いた光学系、すなわち体積
ホログラフィックメモリシステムの概要を図６を参照し
て説明する。図６において、エンコーダ２５は、得られ
たＴｂ添加のＬｉＮｂＯ3単結晶の体積ホログラフィッ
クメモリ１に記録すべきデジタルデータを平面上に明暗
のドットパターン画像として変換し、例えば縦４８０ビ
ット×横６４０ビットのデータ配列に並べ替えて単位ペ
ージ系列データを生成する。このデータを例えば透過型
のＴＦＴ液晶表示装置（以下、ＬＣＤともいう）のパネ
ルなどの空間光変換器（ＳＬＭ：Spatial Light Modula
tor）１２に送出する。
ホログラフィックメモリシステムの概要を図６を参照し
て説明する。図６において、エンコーダ２５は、得られ
たＴｂ添加のＬｉＮｂＯ3単結晶の体積ホログラフィッ
クメモリ１に記録すべきデジタルデータを平面上に明暗
のドットパターン画像として変換し、例えば縦４８０ビ
ット×横６４０ビットのデータ配列に並べ替えて単位ペ
ージ系列データを生成する。このデータを例えば透過型
のＴＦＴ液晶表示装置（以下、ＬＣＤともいう）のパネ
ルなどの空間光変換器（ＳＬＭ：Spatial Light Modula
tor）１２に送出する。
【００１９】空間光変換器１２は、単位ページに対応す
る縦４８０ピクセル×横６４０ピクセルの変調処理単位
を有し、照射された波長８５０nmの可干渉性のシグナル
ビームをエンコーダ２５からの単位ページ系列データに
応じて空間的な光のオンオフ信号に光変調し、変調され
たシグナルビームすなわち信号光をレンズ１３へ導く。
より詳しくは、空間光変換器１２は電気信号である単位
ページ系列データの論理値“１”に応答してシグナルビ
ームを通過させ、論理値“０”に応答してシグナルビー
ムを遮断することにより、単位ページデータにおける各
ビット内容に従った電気−光学変換が達成され、単位ペ
ージ系列の信号光としての変調されたシグナルビームが
生成される。
る縦４８０ピクセル×横６４０ピクセルの変調処理単位
を有し、照射された波長８５０nmの可干渉性のシグナル
ビームをエンコーダ２５からの単位ページ系列データに
応じて空間的な光のオンオフ信号に光変調し、変調され
たシグナルビームすなわち信号光をレンズ１３へ導く。
より詳しくは、空間光変換器１２は電気信号である単位
ページ系列データの論理値“１”に応答してシグナルビ
ームを通過させ、論理値“０”に応答してシグナルビー
ムを遮断することにより、単位ページデータにおける各
ビット内容に従った電気−光学変換が達成され、単位ペ
ージ系列の信号光としての変調されたシグナルビームが
生成される。
【００２０】信号光は、レンズ１３を介して体積ホログ
ラフィックメモリ１に入射する。体積ホログラフィック
メモリ１には、信号光の他に、信号光のビームの光軸に
直交する所定の基準線から入射角度βをもって、シグナ
ルビームと可干渉性の波長８５０nmの参照光を入射す
る。ここで同時に波長３１３nmのゲート光を体積ホログ
ラフィックメモリ１に入射させると同時に、信号光と参
照光とは、体積ホログラフィックメモリ１内で干渉し、
この干渉縞が体積ホログラフィックメモリ１内に記録感
度が生じて、屈折率格子として記憶されることにより、
データの記録が行われる。また、入射角βを変えて参照
光を入射させて複数の２次元平面データを角度多重記録
することにより、３次元データ記録が可能となる。
ラフィックメモリ１に入射する。体積ホログラフィック
メモリ１には、信号光の他に、信号光のビームの光軸に
直交する所定の基準線から入射角度βをもって、シグナ
ルビームと可干渉性の波長８５０nmの参照光を入射す
る。ここで同時に波長３１３nmのゲート光を体積ホログ
ラフィックメモリ１に入射させると同時に、信号光と参
照光とは、体積ホログラフィックメモリ１内で干渉し、
この干渉縞が体積ホログラフィックメモリ１内に記録感
度が生じて、屈折率格子として記憶されることにより、
データの記録が行われる。また、入射角βを変えて参照
光を入射させて複数の２次元平面データを角度多重記録
することにより、３次元データ記録が可能となる。
【００２１】記録されたデータを体積ホログラフィック
メモリ１から再生する場合には、信号光ビーム及び参照
光ビームの交差する領域の中心に向け記録時と同じ入射
角βで参照光のみを体積ホログラフィックメモリ１に入
射させる。即ち、記録時とは異なり、信号光は入射させ
ない。これにより、体積ホログラフィックメモリ１内に
記録されている干渉縞からの回折光がレンズ２１を通し
て光検出器のＣＣＤ（Charge Coupled Device）２２へ
導かれる。ＣＣＤ２２は、入射光の明暗を電気信号の強
弱に変換し、入射光の輝度に応じたレベルを有するアナ
ログ電気信号をデコーダ２６へ出力する。デコーダ２６
は、このアナログ信号を所定の振幅値（スライスレベ
ル）と比較し、対応する“１”及び“０”のデータを再
生する。
メモリ１から再生する場合には、信号光ビーム及び参照
光ビームの交差する領域の中心に向け記録時と同じ入射
角βで参照光のみを体積ホログラフィックメモリ１に入
射させる。即ち、記録時とは異なり、信号光は入射させ
ない。これにより、体積ホログラフィックメモリ１内に
記録されている干渉縞からの回折光がレンズ２１を通し
て光検出器のＣＣＤ（Charge Coupled Device）２２へ
導かれる。ＣＣＤ２２は、入射光の明暗を電気信号の強
弱に変換し、入射光の輝度に応じたレベルを有するアナ
ログ電気信号をデコーダ２６へ出力する。デコーダ２６
は、このアナログ信号を所定の振幅値（スライスレベ
ル）と比較し、対応する“１”及び“０”のデータを再
生する。
【００２２】体積ホログラフィックメモリでは、上記の
ように２次元の平面データ系列で記録を行うので、参照
光の入射角βを変えることにより角度多重記録を行うこ
とができる。即ち、参照光の入射角βを変化させること
により記録単位である２次元平面を体積ホログラフィッ
クメモリ内に複数規定することができ、その結果、３次
元での記録が可能となる。
ように２次元の平面データ系列で記録を行うので、参照
光の入射角βを変えることにより角度多重記録を行うこ
とができる。即ち、参照光の入射角βを変化させること
により記録単位である２次元平面を体積ホログラフィッ
クメモリ内に複数規定することができ、その結果、３次
元での記録が可能となる。
【００２３】図７から明らかなように、還元していない
Ｔｂ添加のＬｉＮｂＯ3単結晶でも５秒間で数％程度の
回折効率が得られ、これは従来のＬｉＮｂＯ3に鉄を添
加した材料を用いて単色で書き込むホログラムに匹敵す
る感度に相当する。さらに、再生においても、長時間に
わたって回折効率が保たれた。また、図１に示す深いレ
ベルのトラップＣからの熱励起の時定数より、室温での
ストレージ時間を計算したところ、図８に示すように、
Ｔｂ１００重量ｐｐｍ添加では２ヶ月、Ｔｂ２００重量
ｐｐｍ添加では６９年、Ｆｅ同時添加では３００年と、
きわめて記録時間の長いことも判明し、記憶材料として
は従来のＬｉＮｂＯ3に鉄を添加した材料に比べて遥か
に優れている。
Ｔｂ添加のＬｉＮｂＯ3単結晶でも５秒間で数％程度の
回折効率が得られ、これは従来のＬｉＮｂＯ3に鉄を添
加した材料を用いて単色で書き込むホログラムに匹敵す
る感度に相当する。さらに、再生においても、長時間に
わたって回折効率が保たれた。また、図１に示す深いレ
ベルのトラップＣからの熱励起の時定数より、室温での
ストレージ時間を計算したところ、図８に示すように、
Ｔｂ１００重量ｐｐｍ添加では２ヶ月、Ｔｂ２００重量
ｐｐｍ添加では６９年、Ｆｅ同時添加では３００年と、
きわめて記録時間の長いことも判明し、記憶材料として
は従来のＬｉＮｂＯ3に鉄を添加した材料に比べて遥か
に優れている。
【００２４】更に、８３０nm紫外光励起吸収の吸収係数
とその減衰時間の関係を、従来のバイポーラロンメカニ
ズムによる方法と発明のＴｂ添加ＬｉＮｂＯ3結晶とに
ついて、測定し、その結果を図９に示す。図から明らか
なように、従来の添加物を含まないＬｉＮｂＯ3結晶と
比較しても酸化、還元による大幅な特性変化が無く、適
度の減衰時間と高い吸収係数を有することがわかる。 （実施例２） ＴｂとＦｅを同時添加した定比組成Ｌｉ
ＮｂＯ3単結晶 上記実施例１と同様な方法にて、（１）Ｔｂ１００重量
ｐｐｍ添加のＬｉＮｂＯ3単結晶、（２）Ｔｂ２００重
量ｐｐｍ添加のＬｉＮｂＯ3単結晶、（３）Ｔｂ２００
重量ｐｐｍ添加に加えてＦｅ１００重量ｐｐｍ添加のＬ
ｉＮｂＯ3単結晶、（４）Ｔｂ２００重量ｐｐｍ添加に
加えてＦｅ５重量ｐｐｍ添加のＬｉＮｂＯ 3単結晶、を
それぞれ成長させ、それぞれ、図１に示す深いレベルの
トラップＣからの熱励起の時定数より、室温でのストレ
ージ時間を計算した。その結果を表１に示す。
とその減衰時間の関係を、従来のバイポーラロンメカニ
ズムによる方法と発明のＴｂ添加ＬｉＮｂＯ3結晶とに
ついて、測定し、その結果を図９に示す。図から明らか
なように、従来の添加物を含まないＬｉＮｂＯ3結晶と
比較しても酸化、還元による大幅な特性変化が無く、適
度の減衰時間と高い吸収係数を有することがわかる。 （実施例２） ＴｂとＦｅを同時添加した定比組成Ｌｉ
ＮｂＯ3単結晶 上記実施例１と同様な方法にて、（１）Ｔｂ１００重量
ｐｐｍ添加のＬｉＮｂＯ3単結晶、（２）Ｔｂ２００重
量ｐｐｍ添加のＬｉＮｂＯ3単結晶、（３）Ｔｂ２００
重量ｐｐｍ添加に加えてＦｅ１００重量ｐｐｍ添加のＬ
ｉＮｂＯ3単結晶、（４）Ｔｂ２００重量ｐｐｍ添加に
加えてＦｅ５重量ｐｐｍ添加のＬｉＮｂＯ 3単結晶、を
それぞれ成長させ、それぞれ、図１に示す深いレベルの
トラップＣからの熱励起の時定数より、室温でのストレ
ージ時間を計算した。その結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】 表１に示すように、Ｔｂの添加により中間励起状態のキ
ャリアの寿命をコントロールでき、Ｆｅの同時添加によ
りストレージセンタの寿命を制御できることが分かる。
ャリアの寿命をコントロールでき、Ｆｅの同時添加によ
りストレージセンタの寿命を制御できることが分かる。
【００２６】（１）本発明による2色ホログラム記録で
は、従来のバイポーラロンのように還元処理を必要とし
ない。したがって還元しすぎて暗導電率が上昇し、スト
レージ時間（データの保存寿命）を短くするようなこと
がない。 （２）中間励起状態の寿命（τ１）をコントロールでき
る。 上記実施例ではニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）につ
いて説明したが、ＬｉＮｂＯ3に代えてタンタル酸リチ
ウム（ＬｉＴａＯ3）単結晶においてもＴｂ添加の同様
の結果が得られた。なお、タンタル酸リチウム（ＬｉＴ
ａＯ3）単結晶の組成も、［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｌｉ2Ｏ］
＋［Ｔａ2Ｏ3］）のモル分率が０．４９０〜０．５０５
であることが好ましい。
は、従来のバイポーラロンのように還元処理を必要とし
ない。したがって還元しすぎて暗導電率が上昇し、スト
レージ時間（データの保存寿命）を短くするようなこと
がない。 （２）中間励起状態の寿命（τ１）をコントロールでき
る。 上記実施例ではニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）につ
いて説明したが、ＬｉＮｂＯ3に代えてタンタル酸リチ
ウム（ＬｉＴａＯ3）単結晶においてもＴｂ添加の同様
の結果が得られた。なお、タンタル酸リチウム（ＬｉＴ
ａＯ3）単結晶の組成も、［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｌｉ2Ｏ］
＋［Ｔａ2Ｏ3］）のモル分率が０．４９０〜０．５０５
であることが好ましい。
【００２７】
【発明の効果】このように本発明によれば、テルビウム
（Ｔｂ）を添加したニオブ酸塩又はタンタル酸塩単結晶
からなるフォトリフラクティブ材料であるので、以下の
効果（１）〜（４）を有するホログラフィックメモリ用
記録材料としての酸化物強誘電体単結晶、より正確に
は、２色ホログラム記録に適したニオブ酸リチウム単結
晶又はタンタル酸リチウム単結晶が得られる。
（Ｔｂ）を添加したニオブ酸塩又はタンタル酸塩単結晶
からなるフォトリフラクティブ材料であるので、以下の
効果（１）〜（４）を有するホログラフィックメモリ用
記録材料としての酸化物強誘電体単結晶、より正確に
は、２色ホログラム記録に適したニオブ酸リチウム単結
晶又はタンタル酸リチウム単結晶が得られる。
【００２８】（１） ２色ホログラム記録に必要な図１
に示すＡの光吸収中心、Ｂの中間励起準位（浅いトラッ
プ準位）、及びＣのストレージセンタ（深いトラップ準
位）が効率的に形成される。 （２） アズグロン結晶で使用可能である。すなわち還
元処理、酸化処理なしでも使用可能である。
に示すＡの光吸収中心、Ｂの中間励起準位（浅いトラッ
プ準位）、及びＣのストレージセンタ（深いトラップ準
位）が効率的に形成される。 （２） アズグロン結晶で使用可能である。すなわち還
元処理、酸化処理なしでも使用可能である。
【００２９】（３） 還元処理、酸化処理で大幅な特性
の変化がない。 （４） Ｔｂの添加量により光吸収中心Ａの吸収係数
を、Ｆｅ又はＭｎ又はＣｒ又はＮｉの同時添加により中
間励起準位Ｂのトラップからの熱放出の時定数を制御で
きる。すなわち、Ｆｅ（又はＭｎ又はＣｒ又はＮｉ）を
添加する量にしたがって、中間励起準位でのキャリアの
寿命を変化させることが可能となる。
の変化がない。 （４） Ｔｂの添加量により光吸収中心Ａの吸収係数
を、Ｆｅ又はＭｎ又はＣｒ又はＮｉの同時添加により中
間励起準位Ｂのトラップからの熱放出の時定数を制御で
きる。すなわち、Ｆｅ（又はＭｎ又はＣｒ又はＮｉ）を
添加する量にしたがって、中間励起準位でのキャリアの
寿命を変化させることが可能となる。
【００３０】これら本発明の特徴により、フォトリフラ
クティブ材料、特に２色ホログフィック記録媒体として
大幅な特性改善ができる。また、本発明のフォトリフラ
クティブ材料によれば、位相共役鏡、ビームファインニ
ング、光混合によるコヒーレント光増幅器、フィルタな
どの光学機能素子への応用も可能である。
クティブ材料、特に２色ホログフィック記録媒体として
大幅な特性改善ができる。また、本発明のフォトリフラ
クティブ材料によれば、位相共役鏡、ビームファインニ
ング、光混合によるコヒーレント光増幅器、フィルタな
どの光学機能素子への応用も可能である。
【図１】 単色及び2色ホログラム記録を用いた電子励
起モデルを示す図。
起モデルを示す図。
【図２】 本発明によるテルビウム（Ｔｂ）を添加した
ＬｉＴａＯ3単結晶からなるフォトリフラクティブ材料
の３１３ｎｍの紫外光照射による光吸収スペクトルの変
化示すグラフ。
ＬｉＴａＯ3単結晶からなるフォトリフラクティブ材料
の３１３ｎｍの紫外光照射による光吸収スペクトルの変
化示すグラフ。
【図３】 本発明によるテルビウム（Ｔｂ）を添加した
ＬｉＴａＯ3単結晶からなるフォトリフラクティブ材料
の紫外光（３１３ｎｍ）誘起吸収の時間変化の温度依存
性の変化示すグラフ。
ＬｉＴａＯ3単結晶からなるフォトリフラクティブ材料
の紫外光（３１３ｎｍ）誘起吸収の時間変化の温度依存
性の変化示すグラフ。
【図４】 本発明によるテルビウム（Ｔｂ）を添加した
ＬｉＴａＯ3単結晶からなるフォトリフラクティブ材料
の紫外光（３１３ｎｍ）誘起吸収の時間変化の温度依存
性を示すグラフ。
ＬｉＴａＯ3単結晶からなるフォトリフラクティブ材料
の紫外光（３１３ｎｍ）誘起吸収の時間変化の温度依存
性を示すグラフ。
【図５】 本発明による実施例のテルビウム（Ｔｂ）を
添加したＬｉＴａＯ 3単結晶からなるフォトリフラクテ
ィブ材料の紫外光（３１３ｎｍ）誘起吸収（８５２ｎ
ｍ）の時間変化を示すグラフ。
添加したＬｉＴａＯ 3単結晶からなるフォトリフラクテ
ィブ材料の紫外光（３１３ｎｍ）誘起吸収（８５２ｎ
ｍ）の時間変化を示すグラフ。
【図６】 本発明による体積ホログラフィックメモリシ
ステムの構成を示す線図。。
ステムの構成を示す線図。。
【図７】 本発明によるＴｂ添加のＬｉＮｂＯ3単結晶
にホログラムを書込み時における回折効率の経時変化を
示すグラフ。
にホログラムを書込み時における回折効率の経時変化を
示すグラフ。
【図８】 本発明によるＴｂ添加のＬｉＮｂＯ3単結晶
におけるホログラムの室温でのストレージ時間を示すグ
ラフ。
におけるホログラムの室温でのストレージ時間を示すグ
ラフ。
【図９】 本発明によるＴｂ添加ＬｉＮｂＯ3結晶の８
３０nm紫外光励起吸収の吸収係数とディケイ時間の関係
を示すグラフ。
３０nm紫外光励起吸収の吸収係数とディケイ時間の関係
を示すグラフ。
１ 体積ホログラフィックメモリ １３，２１ フーリエ変換レンズ
【手続補正書】
【提出日】平成１２年６月２６日（２０００．６．２
６）
６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】上記フォトリフラクティブ材料において、
前記単結晶は、［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｔａ2
Ｏ 5 ］）のモル分率が０．４８２から０．５０５の範囲
にあるタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）単結晶であ
ることを特徴とする。上記フォトリフラクティブ材料に
おいて、Ｔｂの添加量が１０重量ｐｐｍから１０００重
量ｐｐｍであることを特徴とする。
前記単結晶は、［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｌｉ2Ｏ］＋［Ｔａ2
Ｏ 5 ］）のモル分率が０．４８２から０．５０５の範囲
にあるタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）単結晶であ
ることを特徴とする。上記フォトリフラクティブ材料に
おいて、Ｔｂの添加量が１０重量ｐｐｍから１０００重
量ｐｐｍであることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しつつ説明する。 （実施例１） Ｔｂを１００重量ｐｐｍ添加した定比組
成ＬｉＮｂＯ3単結晶 連続原料供給型の二重るつぼ法単結晶引き上げ装置を用
い、［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｔａ2Ｏ5］＋［Ｌｉ2Ｏ］）＝
０．５６〜０．６０の融液組成に、さらにＴｂを１００
重量ｐｐｍ加えた融液から、光学的均質性に優れた［Ｌ
ｉ2Ｏ］／（［Ｔａ2Ｏ5］＋［Ｌｉ2Ｏ］）のモル分率が
０．４８２〜０．５０５の定比組成の単結晶（ＳＬＮ）
を育成した。Ｔｂの添加量は好ましくは１０重量ｐｐｍ
から１０００重量ｐｐｍの範囲から選択される。
照しつつ説明する。 （実施例１） Ｔｂを１００重量ｐｐｍ添加した定比組
成ＬｉＮｂＯ3単結晶 連続原料供給型の二重るつぼ法単結晶引き上げ装置を用
い、［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｔａ2Ｏ5］＋［Ｌｉ2Ｏ］）＝
０．５６〜０．６０の融液組成に、さらにＴｂを１００
重量ｐｐｍ加えた融液から、光学的均質性に優れた［Ｌ
ｉ2Ｏ］／（［Ｔａ2Ｏ5］＋［Ｌｉ2Ｏ］）のモル分率が
０．４８２〜０．５０５の定比組成の単結晶（ＳＬＮ）
を育成した。Ｔｂの添加量は好ましくは１０重量ｐｐｍ
から１０００重量ｐｐｍの範囲から選択される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】育成されたアズグロン結晶に波長３１３ｎ
ｍの光を照射したところ、［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｔａ
2Ｏ5］＋［Ｌｉ2Ｏ］）のモル分率が０．４８２〜０．
５０５のＳＬＮでフォトクロミズムを示し、特に、当該
モル分率が０．４９５〜０．５０５のＳＬＮでは、図２
に示すように、アズグロン結晶のＤの吸収係数特性から
Ｅの吸収係数特性への著しいフォトクロミズムを示し、
そのエネルギー準位の深さは伝導帯より１．９ｅＶ程度
と算定された。これにより、結晶の図１に示す吸収セン
タＡと深いトラップ準位Ｃの存在が確認できた。
ｍの光を照射したところ、［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｔａ
2Ｏ5］＋［Ｌｉ2Ｏ］）のモル分率が０．４８２〜０．
５０５のＳＬＮでフォトクロミズムを示し、特に、当該
モル分率が０．４９５〜０．５０５のＳＬＮでは、図２
に示すように、アズグロン結晶のＤの吸収係数特性から
Ｅの吸収係数特性への著しいフォトクロミズムを示し、
そのエネルギー準位の深さは伝導帯より１．９ｅＶ程度
と算定された。これにより、結晶の図１に示す吸収セン
タＡと深いトラップ準位Ｃの存在が確認できた。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】（１）本発明による2色ホログラム記録で
は、従来のバイポーラロンのように還元処理を必要とし
ない。したがって還元しすぎて暗導電率が上昇し、スト
レージ時間（データの保存寿命）を短くするようなこと
がない。 （２）中間励起状態の寿命（τ１）をコントロールでき
る。 上記実施例ではニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）につ
いて説明したが、ＬｉＮｂＯ3に代えてタンタル酸リチ
ウム（ＬｉＴａＯ3）単結晶においてもＴｂ添加の同様
の結果が得られた。なお、タンタル酸リチウム（ＬｉＴ
ａＯ3）単結晶の組成も、［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｌｉ2Ｏ］
＋［Ｔａ2Ｏ 5 ］）のモル分率が０．４９０〜０．５０５
であることが好ましい。
は、従来のバイポーラロンのように還元処理を必要とし
ない。したがって還元しすぎて暗導電率が上昇し、スト
レージ時間（データの保存寿命）を短くするようなこと
がない。 （２）中間励起状態の寿命（τ１）をコントロールでき
る。 上記実施例ではニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）につ
いて説明したが、ＬｉＮｂＯ3に代えてタンタル酸リチ
ウム（ＬｉＴａＯ3）単結晶においてもＴｂ添加の同様
の結果が得られた。なお、タンタル酸リチウム（ＬｉＴ
ａＯ3）単結晶の組成も、［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｌｉ2Ｏ］
＋［Ｔａ2Ｏ 5 ］）のモル分率が０．４９０〜０．５０５
であることが好ましい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 保典 茨城県つくば市並木１丁目１番地 科学技 術庁無機材質研究所内 (72)発明者 竹川 俊二 茨城県つくば市並木１丁目１番地 科学技 術庁無機材質研究所内 (72)発明者 李 明奎 茨城県つくば市並木１丁目１番地 科学技 術庁無機材質研究所内 (72)発明者 畑野 秀樹 埼玉県鶴ヶ島市富士見６丁目１番１号 パ イオニア株式会社総合研究所内 (72)発明者 田中 覚 埼玉県鶴ヶ島市富士見６丁目１番１号 パ イオニア株式会社総合研究所内 (72)発明者 山路 崇 埼玉県鶴ヶ島市富士見６丁目１番１号 パ イオニア株式会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 2H049 CA01 CA11 CA30 2K008 AA04 BB06 DD02 DD23 EE01 EE07 FF07 HH06
Claims (7)
- 【請求項１】 テルビウムを含むニオブ酸塩又はタンタ
ル酸塩単結晶からなることを特徴とするフォトリフラク
ティブ材料。 - 【請求項２】 前記単結晶は、［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｌｉ2
Ｏ］＋［Ｎｂ2Ｏ5］）のモル分率が０．４８２から０．
５０５の範囲にあるニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）
単結晶であることを特徴とする請求項１記載のフォトリ
フラクティブ材料。 - 【請求項３】 前記単結晶は、［Ｌｉ2Ｏ］／（［Ｌｉ2
Ｏ］＋［Ｔａ2Ｏ3］）のモル分率が０．４８２から０．
５０５の範囲にあるタンタル酸リチウム（ＬｉＴａ
Ｏ3）単結晶であることを特徴とする請求項１記載のフ
ォトリフラクティブ材料。 - 【請求項４】 テルビウムの添加量が１０重量ｐｐｍか
ら１０００重量ｐｐｍであることを特徴とする請求項１
〜３のいずれか１記載のフォトリフラクティブ材料。 - 【請求項５】 テルビウムに加えてＦｅ又はＭｎ又はＣ
ｒ又はＮｉを同時に含むことを特徴とする請求項１〜４
のいずれか１記載のフォトリフラクティブ材料。 - 【請求項６】 Ｆｅ又はＭｎ又はＣｒ又はＮｉの添加量
が１重量ｐｐｍから５００重量ｐｐｍの範囲であること
を特徴とする請求項５記載のフォトリフラクティブ材
料。 - 【請求項７】 請求項１〜４のいずれか１記載のフォト
リフラクティブ材料を所定形状に形成したことを特徴と
する２色ホログフィック記録媒体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17866599A JP4139881B2 (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | フォトリフラクティブ材料 |
| US09/598,222 US6670079B1 (en) | 1999-06-24 | 2000-06-21 | Photorefractive material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17866599A JP4139881B2 (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | フォトリフラクティブ材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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