JP2016525066A - 単結晶立方晶系三二酸化物の調製法及び用途 - Google Patents
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- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/09—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on magneto-optical elements, e.g. exhibiting Faraday effect
Abstract
Description
(R1 1−xR2 x)2O3 (I)
[式中、
−R1は、スカンジウム、イットリウム、及びランタニド系列の元素、即ち元素の周期律表による57(ランタン)から71(ルテチウム)までの範囲の原子番号を有する元素、から選択されるIIIの原子価をもつ少なくとも1つの金属であり;
−xは、0≦x<1となるようなものであり;
−R2は、ランタニド系列から選択される少なくとも1つの元素を表す]
に相当し;
前記プロセスは、化学的に不活性なるつぼ内で実施されること、及び以下の1)〜6)からなる工程を含んでなることを特徴とする:
1)少なくとも次のものを含んでなる粉末混合物(PM1)を調製すること:
−以下の式(IIa):R1 2O3(IIa)[式中、R1は、R1と同じ元素を表す]の少なくとも1つの三二酸化物と、及び前記マトリックスが、ランタニドの系列の少なくとも1つの元素がドープされる場合には、以下の式(IIb):R’2 2O3(IIb)[式中、R’2は、0<xmp≦25mol%となるようなmolパーセント(xmp)での、R2と同じ元素を表す]の少なくとも1つの三二酸化物とからなる溶質であって、この場合式(IIa)の前記三二酸化物は、前記溶質中にmolパーセント100−xmpで存在し、前記溶質は、0<z≦93mol%となるような量zで混合物PM1中に存在する、
−以下の式(III)の化合物の機械的混合物からなる一次溶媒:
[Li6(R”1 1−x’R”2 x’)(BO3)3] (III)
[式中、R”1及びR”2は、それぞれR1及びR2と同じ元素を表し、かつx’は、0≦x’<1となるようなものである];
2)前記溶質と以下の式(IV):
[Li6(R”1 1−x’R”2 x’)(BO3)3]+(LiO2及び/又はB2O3及び/又はLiX) (IV)
[式中、R”1及びR”2は、それぞれR1及びR2と同じ元素を表し、x’は、0≦x’<1となるようなものであり、かつX=F、Cl、Br、又はIである]の合成溶媒とを含んでなる粉末混合物PM2を、LiO2、B2O3、及びLiX(X=F、Cl、Br、又はI)から選択される少なくとも1つの粉末添加剤を混合物MP1へ添加することにより調製することであり、前記混合物PM1は、混合物PM2中に15≦z’<100mol%となるような量z’で存在し、前記添加剤は、混合物PM2中に0<s≦85mol%となるような総mol量sで存在し、かつ混合物PM2においてs=100−z’であり;混合物PM2中の溶質のmol量z”は、z”=z.z’となるようなものである;
3)上記工程2)で得られた粉末混合物PM2を、前記混合物PM2の融点(Tm.p.)に少なくとも等しい温度TPM2でかつ≦1250℃にして、式(IV)の合成溶媒中に該溶質を溶解させ、かつ式(IV)の合成溶媒中の前記溶質の溶液を得るようにすること;
4)該溶液の温度を、垂直軸の周囲の回転に供された固体支持体により撹拌しながら、少なくとも6時間にわたり温度TPM2に維持すること;
5)該溶液を、温度TPM2から、該溶液の飽和温度(TSat)と該溶液の臨界過飽和温度(CTSuper)又は該溶液の固化温度との間の温度TExpまで制御冷却して、前記溶液中に含浸されかつ垂直軸の周囲の回転に供された前記固体支持体上で、所期の式(I)の三二酸化物の制御結晶化をもたらし、前記冷却を1℃.h−1の最大速度で実施するようにすること;
6)該固体支持体を該溶液から取出し、次いで該固体支持体上で結晶化した式(I)の三二酸化物を、温度TExpから室温まで、50℃.h−1の最大速度で、制御された方式で冷却すること。
−サイズが大きく、かつ合成に用いた溶媒がかかる添加剤を含まない場合に得られたものよりもかなり大きい、内包物のない領域を示す、ドープされているか又はドープされていない単結晶を、より迅速にかつ再現性良く入手すること;
−マトリックスが、リチウムを、即ち最小量(数ppm〜数百ppm程度)含んでなり、かつその存在が、ドープされた三二酸化物結晶の光学特性に非常に驚くべき効果を有する結晶を入手することであり、即ち、x>0である式(I)の結晶は、これがドーパントの発光帯の不均一広がりを生じる結果となる限り、このことはこれらの結晶が超短パルスレーザ用に使用される場合に有利である。
Tb2O3;Gd2O3;Eu2O3;Y2O3;Lu2O3;Sc2O3;(Tb,Gd)2O3;(Eu,Gd)2O3;Lu2O3:Yb;Gd2O3:Yb;Lu2O3:Eu;Gd2O3:Eu;Y2O3:Eu;Y2O3:Er;Gd2O3:Tm;Gd2O3:Eu3+;(Y,Gd)2O3:Pr;(Y,Gd)2O3:Eu;(Y,Gd)2O3:Nd;(Y,La)2O3:Pr;(Gd,La)2O3:Pr;(Gd,La)2O3:Yb;(Gd,La)2O3:Eu;(Gd,La)2O3:Nd;(Y,La)2O3:Yb;Y2O3:Er:Yb;Y2O3:Pr:Yb;Gd2O3:Er:Yb;Gd2O3:Pr:Yb;Gd2O3:Tm:Yb;Lu2O3:Tm:Yb;Y2O3:Tm:Ho;Y2O3:Tm:Yb;Y2O3:Tm:Tb;Sc2O3:Eu;(Y,Lu)2O3:Eu;及び(Gd、Lu)2O3:Euから選択される、式(I)の三二酸化物の調製のために用いられる。
i)6molのLi2CO3、6molのH3BO3、1+zmolの、式(IIa)の三二酸化物又は式(IIa)の三二酸化物と式(IIb)の三二酸化物との混合物を含んでなる粉末混合物を機械的粉砕により調製し、これに、LiO2(Li2CO3の形態)、B2O3(H3BO3の形態)、及びLiX(X=F、Cl、Br、又はI)から選択される過剰の20mol%の少なくとも1つの添加剤を添加すること;
ii)上記の工程i)で得られた混合物を、以下を含んでなる熱処理に供すること:
− 約120〜180℃.h−1の昇温勾配に従って、約400〜500℃の温度T1まで温度上昇、
− 温度T1を約6〜24時間にわたり維持する静止期、
− 約120〜180℃.h−1の昇温勾配に従って、約700〜800℃の温度T2まで温度上昇、
− 温度T2を約6〜24時間にわたり維持する静止期、
− 約120〜180℃.h−1の冷却勾配で室温に戻して、粒子形態の固体材料を得、前記材料は、z”mol%の溶質との混合物としての式(IV)の合成溶媒からなるようにすること;
iii)上記の工程ii)で得られた固体材料を機械的に粉砕して、粉末混合物PM2を得るようにすること。
出発温度:1200℃
i)0.2℃.h−1の勾配で1175℃まで低下;
ii)180℃.h−1の勾配で1190℃まで上昇;
iii)0.2℃.h−1の勾配で1150℃まで低下;
iv)180℃.h−1の勾配で1165℃まで上昇;
v)0.2℃.h−1の勾配で1125℃まで低下;
vi)180℃.h−1の勾配で1140℃まで上昇;
vii)0.2℃.h−1の勾配で1100℃まで低下;
viii)180℃.h−1の勾配で1115℃まで上昇;
ix)0.2℃.h−1の勾配で1100℃まで低下。
−Fox Chemicalsより市販のGd2O3、Yb2O3、Li2CO3、及びH3BO3粉末
−Oxymet Ltd.より市販のTb4O7粉末
本発明に準拠したプロセスによるイッテルビウムがドープされたGd 2 O 3 単結晶の結晶形成
この実施例では、イッテルビウムがxmp=6.67mol%(x=x’=0.0667)までドープされた単結晶立方晶系ガドリニウム三二酸化物:Gd2O3:Yb3+を、[Li6(Gd0.9333Yb0.0667)(BO3)3]を一次溶媒として用い、これにz=20mol%の溶質Gd2O3:Yb3+を添加することにより調製した。
1.1)ガドリニウム三二酸化物とイッテルビウム三二酸化物との機械的混合物からなる溶質の調製
溶質は、93.33mol%のGd2O3と6.67mol%のYb2O3とを機械的に混合することにより調製した。
混合物PM1を、以下の反応1に従って合成した:
6Li2CO3+6H3BO3+0.9333Gd2O3+0.0667Yb2O3+0.20(Gd0.9333Yb0.0667)2O3 →
2[Li6(Gd0.9333Yb0.0667)(BO3)3]+0.20(Gd0.9333Yb0.0667)2O3+9H2O+6CO2 (反応1)
さらなる7.8542gのLi2CO3(即ち、3.1763gのLi2Oと同等)を、上記工程1.2)で得られた混合物PM1に添加した。これは、混合物PM1についてs=19.35mol%の過剰のLi2Oの添加に相当する。
1)120℃.h−1の勾配で500℃までの上昇、次いで12時間続く静止期:
2)120℃.h−1の勾配で800℃までの上昇、次いで12時間続く静止期:
3)180℃.h−1の勾配で1250℃までの上昇、次いで2時間続く静止期であり、これは合成溶媒中の溶質の溶解を生じるために行われる:
4)180℃.h−1の冷却速度で室温までの冷却。
上記の工程2)で得られた混合物PM2を、その後、垂直管状炉内で、まず180℃.h−1の昇温勾配を1250℃まで適用することにより、空気下で溶融した。
出発温度:20℃
− 120℃.h−1の勾配で1250℃までの上昇、次いで24時間続く静止期、
− 180℃.h−1の勾配で1200℃までの低下、次いで4時間続く静止期、
− 0.2℃.h−1の勾配で1175℃までの低下、次いで0.1時間続く静止期、
− 180℃.h−1の勾配で1190℃までの上昇、次いで0.1時間続く静止期、
− 0.2℃.h−1の勾配で1150℃までの低下、次いで0.1時間続く静止期、
− 180℃.h−1の勾配で1165℃までの上昇、次いで0.1時間続く静止期、
− 0.2℃.h−1の勾配で1125℃までの低下、次いで0.1時間続く静止期、
− 180℃.h−1の勾配で1140℃までの上昇、次いで0.1時間続く静止期、
− 0.2℃.h−1の勾配で1100℃までの低下、次いで0.1時間続く静止期、
− 180℃.h−1の勾配で1115℃までの上昇、次いで0.1時間続く静止期、
− 0.2℃.h−1の勾配で1100℃までの低下、次いで0.1時間続く静止期、
− 溶液からの引上げなし、
− 1100℃において、溶融浴上での白金ディスクの抜出し、
− 0.5℃.h−1の勾配で1000℃までの低下、
− 0.2℃.h−1の勾配で800℃までの低下、
− 60℃.h−1の勾配で室温までの低下。
本発明に準拠しないプロセスによるイッテルビウムがドープされたGd 2 O 3 単結晶の結晶形成
上記実施例1の比較実施例として、イッテルビウムが6.67%(mol)までドープされたGd2O3単結晶を、本発明によらないプロセスに従い、即ち[Li6(Gd0.9333Yb0.0667)(BO3)3]を溶媒(Li2Oを含まない混合物)として用いて、これに組成(Gd0.9333Yb0.0667)2O3の20mol%のGd2O3:Yb3+溶質を、国際出願(特許文献1)に記載されたプロセスに従って添加することにより調製した。
溶質を、93.33mol%のGd2O3と6.67mol%のYb2O3とを、上記実施例1の工程1)と同じプロセスに従って機械的に混合することにより調製した。
合成用混合物を、以下の反応1に従って調製した:
6Li2CO3+6H3BO3+0.9333Gd2O3+0.0667Yb2O3 →2[Li6(Gd0.9333Yb0.0667)(BO3)3]
+ 0.20(Gd0.9333Yb0.0667)2O3+9H2O+6CO2 (反応1)
1)120℃.h−1の勾配で500℃までの上昇、次いで12時間続く静止期;
2)120℃.h−1の勾配で800℃までの上昇、次いで12時間続く静止期;
3)180℃.h−1の勾配で1250℃までの上昇、次いで2時間続く静止期;
4)180℃.h−1の冷却速度で室温までの冷却。
上記の工程2)で得られた133.3055g(80mol%)の溶媒[Li6(Gd0.9333Yb0.0667)(BO3)3]と、上記の工程1)で調製された32.400g(20mol%)の溶質とを混合し、かつ乳鉢内で一緒に均質に粉砕して、可能な限り最も細かい粒度及び可能な限り最も均質な機械的混合物を得るようにした。この混合物を、その後白金るつぼ内に置いた。
本発明に準拠したプロセスによるTb 2 O 3 単結晶の結晶形成
この実施例では、純粋な単結晶立方晶系テルビウム三二酸化物(Xmp=0かつx=0):Tb2O3を、[Li6Tb(BO3)3]を一次溶媒として用い、これにz=17mol%の溶質Tb2O3を添加することにより調製した。
使用に先立ち、市販のTb2O3粉末を、予めアルゴン/H2(5%)下に別個に加熱して、脱水された、+IIIの原子価をもつテルビウム原子のみを示す、完全に化学量論的なTb2O3粉末を、以下の反応(2)に従って得るようにした:
Tb4O7→2Tb2O3+0.5O2 (反応2)
1)180℃.h−1の勾配で500℃までの上昇、次いで3時間続く静止期;
2)180℃.h−1の勾配で850℃までの上昇、次いで3時間続く静止期;
3)180℃.h−1の勾配で1250℃までの上昇、次いで48時間続く静止期;
4)120℃.h−1の冷却速度で室温までの冷却。
混合物PM1を、以下の反応3に従って調製した:
6Li2CO3+6H3BO3+1.17Tb2O3→2[Li6Tb(BO3)3]+0.17Tb2O3+9H2O+6CO2 (反応3)
さらなる5.8018gのLi2CO3(即ち、2.3463gのLi2Oと同等)を、先行工程において上記で得られた117.8137gの混合物PM1に添加した。これは、混合物PM1について20mol%の過剰のLi2Oの添加に相当する。
1)120℃.h−1の勾配で500℃までの上昇、次いで12時間続く静止期;
2)120℃.h−1の勾配で800℃までの上昇、次いで12時間続く静止期;
3)180℃.h−1の勾配で1250℃までの上昇、次いで2時間続く静止期;
4)180℃.h−1の冷却速度で室温までの冷却。
先行工程において上記で得られた混合物PM2を、その後白金るつぼ内に置いた。
出発温度:20℃
− 180℃.h−1の勾配で1235℃までの上昇、次いで24時間続く静止期、
− 0.2℃.h−1の冷却速度で1175℃までの冷却、
− 120℃.h−1の昇温速度で1210℃までの上昇、
− 0.2℃.h−1の冷却速度で1160℃までの冷却、
− 1235℃〜1160℃の温度範囲にわたり、溶液からの引上げなし、
− 1160℃において、溶融浴上でのパドルの抜出し、
− 7℃.h−1の勾配で800℃までの低下、
− 30℃.h−1の勾配で室温までの低下。
本発明に準拠しないプロセスによるTb 2 O 3 単結晶の結晶形成
この実施例では、純粋な単結晶立方晶系テルビウム三二酸化物Tb2O3を、本発明によらないプロセスに従い、即ち[Li6Tb(BO3)3]を17mol%の溶質Tb2O3による合成のための溶媒(Li2Oを含まない溶媒)として使用することにより調製した。
溶質Tb2O3は、実施例2の工程1)で上記に示したように調製した。
合成用の溶媒[Li6Tb(BO3)3]を、実施例2の工程2)で上記に記載した反応3により、同じプロトコールに従って調製した:
上記工程2)で得られた83.8504g(83mol%)の[Li6Tb(BO3)3]と、上記工程1)で調製された16.6662g(17mol%)のTb2O3とを混合し、かつ乳鉢内で一緒に均質に粉砕して、可能な限り最も細かい粒度及び可能な限り最も均質な機械的混合物を得るようにした。この混合物を、その後白金るつぼ内に置いた。
Claims (17)
- スカンジウム、イットリウム、及び/又は希土類金属の立方晶系三二酸化物のマトリックスから形成されたバルク又は薄膜単結晶の調製のためのプロセスであって、前記マトリックスはランタニド系列の少なくとも1つの元素がドープされているか又はドープされておらず、前記単結晶は以下の式(I):
(R1 1−xR2 x)2O3 (I)
[式中、
−R1は、スカンジウム、イットリウム、及びランタニド系列の元素から選択されるIIIの原子価をもつ少なくとも1つの金属であり;
−xは、0≦x<1となるようなものであり;
−R2は、ランタニド系列から選択される少なくとも1つの元素を表す]
に相当し;
前記プロセスが、化学的に不活性なるつぼ内で実施されること、及び以下の1)〜6)からなる工程:
1)少なくとも次のものを含んでなる粉末混合物(PM1)を調製すること:
−以下の式(IIa):R’1 2O3(IIa)[式中、R’1は、R1と同じ元素を表す]の少なくとも1つの三二酸化物と、及び前記マトリックスがランタニドの系列の少なくとも1つの元素がドープされる場合には、以下の式(IIb):R’2 2O3(IIb)[式中、R’2は、0<xmp≦25mol%となるようなmolパーセント(xmp)での、R2と同じ元素を表す]の少なくとも1つの三二酸化物とからなる溶質であって、この場合、式(IIa)の前記三二酸化物は、前記溶質中にmolパーセント100−xmpで存在し、前記溶質は、0<z≦93mol%となるような量zで混合物PM1中に存在するものと理解され、
−以下の式(III)の化合物の機械的混合物からなる一次溶媒:
[Li6(R”1 1−x’R”2 x’)(BO3)3] (III)
[式中、R”1及びR”2は、それぞれR1及びR2と同じ元素を表し、かつx’は、0≦x’<1となるようなものである];
2)前記溶質と以下の式(IV):
[Li6(R”1 1−x’R”2 x’)(BO3)3]+(LiO2及び/又はB2O3及び/又はLiX) (IV)
[式中、R”1及びR”2は、それぞれR1及びR2と同じ元素を表し、x’は、0≦x’<1となるようなものであり、かつX=F、Cl、Br、又はIである]の合成溶媒とを含んでなる粉末混合物PM2を、LiO2、B2O3、及びLiX(X=F、Cl、Br、又はI)から選択される少なくとも1つの粉末添加剤を混合物MP1へ添加することにより調製することであり、前記混合物PM1は、混合物PM2中に15≦z’<100mol%となるような量z’で存在し、前記添加剤は、混合物PM2中に0<s≦85mol%となるような総mol量sで存在し、かつ混合物PM2においてs=100−z’であり;混合物PM2中の溶質のmol量z”は、z”=z.z’となるようなものである;
3)上記の工程2)で得られた粉末混合物PM2を、前記混合物PM2の融点(TM.P.)に少なくとも等しい温度TPM2でかつ≦1250℃にして、式(IV)の合成溶媒中に該溶質を溶解させ、かつ式(IV)の合成溶媒中の前記溶質の溶液を得るようにすること;
4)前記溶液の温度を、垂直軸の周囲の回転に供された固体支持体により撹拌しながら、少なくとも6時間にわたり温度TPM2に維持すること;
5)前記溶液を、温度TPM2から、前記溶液の飽和温度(TSat)と前記溶液の臨界過飽和温度(CTSuper)又は前記溶液の固化温度との間の温度TExpまで制御冷却して、前記溶液中に含浸されかつ垂直軸の周囲の回転に供された前記固体支持体上で、所期の式(I)の三二酸化物の制御結晶化をもたらし、前記冷却を1℃.h−1の最大速度で実施するようにすること;
6)前記固体支持体を前記溶液から取出し、次いで前記固体支持体上で結晶化した式(I)の三二酸化物を、温度TExpから室温まで、50℃.h−1の最大速度で、制御された方式で冷却すること、
を含んでなることを特徴とする、該プロセス。 - 工程1)及び2)が、一緒に実施され、混合物PM2中の溶質のmol量(z”)が、それ故、z”=z.z’mol%となるようなものであり、式(III)の一次溶媒のmol量(t)が、t=z’(100−z)mol%となるようなものであり、かつ添加剤のmol量が、smol%(s=(100−z’)%)であることを特徴とする、請求項1に記載のプロセス。
- R1が、元素Y、Gd、Tb、Eu、Sc、及びLu、並びに元素の組合せY/Gd、Y/Sc、Gd/Sc、Lu/Sc、Gd/La、Gd/Tb、Gd/Lu、Y/Lu、Eu/Gd、Eu/La、及びEu/Luから選択されることを特徴とする、請求項1又は2に記載のプロセス。
- x>0であるとき、R2が、元素Yb、Tm、Er、Pr、Tb、Nd、Ce、Ho、Eu、Sm、及びDy、ならびに元素の組合せYb/Tm、Yb/Pr、Tm/Ho、Er/Yb、Yb/Tb、Yb/Ho、Eu/Sm、及びTm/Tbから選択されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のプロセス。
- Tb2O3;Gd2O3;Eu2O3;Y2O3;Lu2O3;Sc2O3;(Tb,Gd)2O3;(Eu,Gd)2O3;Lu2O3:Yb;Gd2O3:Yb;Lu2O3:Eu;Gd2O3:Eu;Y2O3:Eu;Y2O3:Er;Gd2O3:Tm;Gd2O3:Eu3+;(Y,Gd)2O3:Pr;(Y,Gd)2O3:Eu;(Y,Gd)2O3:Nd;(Y,La)2O3:Pr;(Gd,La)2O3:Pr;(Gd,La)2O3:Yb;(Gd,La)2O3:Eu;(Gd,La)2O3:Nd;(Y,La)2O3:Yb;Y2O3:Er:Yb;Y2O3:Pr:Yb;Gd2O3:Er:Yb;Gd2O3:Pr:Yb;Gd2O3:Tm:Yb;Lu2O3:Tm:Yb;Y2O3:Tm:Ho;Y2O3:Tm:Yb;Y2O3:Tm:Tb;Sc2O3:Eu;(Y,Lu)2O3:Eu;及び(Gd、Lu)2O3:Euから選択される、式(I)の三二酸化物の調製のために用いられることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロセス。
- 粉末混合物PM2中に存在する溶質の量z”が、5≦z”≦30mol%となるようなものであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載のプロセス。
- 粉末混合物PM2中に存在するLi2O及び/又はB2O3及び/又はLiXの量sが、5≦s≦30mol%となるようなものであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載のプロセス。
- Xmp=0又は0<Xmp≦10mol%であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載のプロセス。
- 工程1)及び2)を通じて製造され、かつ式(IIb)の三二酸化物との混合物としての又は混合物としてではない式(IIa)の三二酸化物からなる溶質と、式(IV)の合成溶媒とを含んでなる粉末混合物PM2が、以下からなるサブ工程:
i)6molのLi2CO3、6molのH3BO3、1+zmolの、式(IIa)の三二酸化物又は式(IIa)の三二酸化物と式(IIb)の三二酸化物との混合物を含んでなる粉末混合物を機械的粉砕により調製し、これに、Li2O(Li2CO3の形態)、B2O3(H3BO3の形態)、及びLiX(X=F、Cl、Br、又はI)から選択される過剰の20mol%の少なくとも1つの添加剤を添加すること;
ii)上記の工程i)で得られた混合物を、以下を含んでなる熱処理に供すること:
−約120〜180℃.h−1の昇温勾配に従って、約400〜500℃の温度T1まで温度上昇、
−温度T1を約6〜24時間にわたり維持する静止期、
−約120〜180℃.h−1の昇温勾配に従って、約700〜800℃の温度T2まで温度上昇、
−温度T2を約6〜24時間にわたり維持する静止期、
−約120〜180℃.h−1の冷却勾配で室温に戻して、粒子形態の固体材料を得、前記材料が、z”mol%の溶質との混合物としての式(IV)の合成溶媒からなるようにすること;
iii)上記の工程ii)で得られた固体材料を機械的に粉砕して、粉末混合物PM2を得るようにすること、
を含んでなるプロセスにより調製されることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載のプロセス。 - 工程3)の間、温度TPM2が、1200℃〜1250℃であり、かつ混合物PM2が温度TPM2にされる速度が、120℃h−1であることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載のプロセス。
- 工程5)の間、温度CTSuperが、1100℃であり、かつ温度TPM2から温度TExpまでの溶液の制御冷却が、0.1〜1℃.h−1の速度で実施されることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載のプロセス。
- 工程4)及び5)の間、前記固体支持体の回転速度が、5〜50回転/分で変異することを特徴とする、請求項1〜11のいずれか1項に記載のプロセス。
- 工程5)の冷却が、前記支持体が前記液体から抜取られ、かつ前記溶液上に前記支持体が設置された後、温度TPM2から1100℃の温度CTSuperまで0.2℃.h−1の速度で実施され、次いで1100℃の温度が1時間未満の時間にわたり維持された後、工程6)で言及された冷却が実施されることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか1項に記載のプロセス。
- 工程5)の冷却が、冷却工程と昇温工程とを交互に含んでなる熱処理であり、これにおいて、各昇温工程における振幅が、それに先行する冷却工程の振幅以下であることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか1項に記載のプロセス。
- 冷却速度が、好ましくは0.1〜0.2℃.h−1で変異し、かつ工程5)の冷却が、以下の熱処理:
出発温度:1200℃
i)0.2℃.h−1の勾配で1175℃まで低下;
ii)180℃.h−1の勾配で1190℃まで上昇;
iii)0.2℃.h−1の勾配で1150℃まで低下;
iv)180℃.h−1の勾配で1165℃まで上昇;
v)0.2℃.h−1の勾配で1125℃まで低下;
vi)180℃.h−1の勾配で1140℃まで上昇;
vii)0.2℃.h−1の勾配で1100℃まで低下;
viii)180℃.h−1の勾配で1115℃まで上昇;
ix)0.2℃.h−1の勾配で1100℃まで低下、
に従って実施されることを特徴とする、請求項14に記載のプロセス。 - 工程6)の冷却が、5℃.h−1で800℃までの低下、次いで約30℃.h−1で室温までの低下の速度で実施されることを特徴とする、請求項14又は15に記載のプロセス。
- 以下の式(I):
(R1 1−xR2 x)2O3 (I)
[式中、
−R1は、スカンジウム、イットリウム、及びランタニド系列の元素から選択されるIIIの原子価を有する少なくとも1つの金属であり;
−x=0であり;
−R2は、ランタニド系列から選択される少なくとも1つの元素を表す]
の、かつ本発明のプロセスに従って得られた単結晶三二酸化物の、ファラデー回転による光循環用の光アイソレータとして及び回転子結晶としての用途。
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