JP2650501B2 - 非線形光学材料 - Google Patents
非線形光学材料Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は非線形光学材料に係り、
特に、特定の金属−酸素四配位構造を含有する無機非線
形光学材料に関する。
特に、特定の金属−酸素四配位構造を含有する無機非線
形光学材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】非線形光学材料は、レーザー光の波長変
換、スイッチング、変調、メモリー等に応用され、オプ
トエレクトロニクス材料の中でも重要な素子を提供する
ものである。特に、波長変換の一種である第二高調波発
生（ＳＨＧ）は重要な応用分野である。
換、スイッチング、変調、メモリー等に応用され、オプ
トエレクトロニクス材料の中でも重要な素子を提供する
ものである。特に、波長変換の一種である第二高調波発
生（ＳＨＧ）は重要な応用分野である。
【０００３】非線形光学材料は有機物質と無機物質とに
大別され、有機非線形光学材料として非線形光学効果の
大きいものが提案され、その研究が盛んになされてはい
るが、有機物質は熱に弱いという欠点がある。
大別され、有機非線形光学材料として非線形光学効果の
大きいものが提案され、その研究が盛んになされてはい
るが、有機物質は熱に弱いという欠点がある。
【０００４】一方、無機非線形光学材料は、有機非線形
光学材料に比べて熱に強い。従来、無機非線形光学材料
としては、バナジウム−酸素四面体を含む非線形光学材
料であるＣａ3 （ＶＯ4 ）2 が知られている。
光学材料に比べて熱に強い。従来、無機非線形光学材料
としては、バナジウム−酸素四面体を含む非線形光学材
料であるＣａ3 （ＶＯ4 ）2 が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｃ
ａ3 （ＶＯ4 ）2 の非線形光学効果は小さく、カリウム
酸燐酸（ＫＤＰ）に対比される程度である。
ａ3 （ＶＯ4 ）2 の非線形光学効果は小さく、カリウム
酸燐酸（ＫＤＰ）に対比される程度である。
【０００６】このように、Ｃａ3 （ＶＯ4 ）2 におい
て、非線形光学効果が小さい理由として、結晶構造中に
おけるバナジウム−酸素四面体の非配向性が挙げられ
る。
て、非線形光学効果が小さい理由として、結晶構造中に
おけるバナジウム−酸素四面体の非配向性が挙げられ
る。
【０００７】本発明は上記従来の無機非線形光学材料の
問題点を解決し、非線形光学効果が著しく高い非線形光
学材料を提供することを目的とする。
問題点を解決し、非線形光学効果が著しく高い非線形光
学材料を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の非線形光学材
料は、元素Ｍが４個の酸素により配位されたＭ−酸素四
面体を含み、該Ｍ−酸素四面体が一方向に配向し、か
つ、対称心を欠く構造を有する無機酸化物の結晶よりな
る非線形光学材料であって、該元素Ｍは、元素Ｍａと元
素Ｍｂとよりなり、元素ＭａはＩａ族、Ｉｂ族、IIａ族
及びIIｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１種であ
り、元素ＭｂはＶａ族、Ｖｂ族及びIVｂ族よりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする。
料は、元素Ｍが４個の酸素により配位されたＭ−酸素四
面体を含み、該Ｍ−酸素四面体が一方向に配向し、か
つ、対称心を欠く構造を有する無機酸化物の結晶よりな
る非線形光学材料であって、該元素Ｍは、元素Ｍａと元
素Ｍｂとよりなり、元素ＭａはＩａ族、Ｉｂ族、IIａ族
及びIIｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１種であ
り、元素ＭｂはＶａ族、Ｖｂ族及びIVｂ族よりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする。
【０００９】請求項２の非線形光学材料は、請求項１の
非線形光学材料において、無機酸化物の結晶が、Ｍ−酸
素四配位構造のみで構成されることを特徴とする。
非線形光学材料において、無機酸化物の結晶が、Ｍ−酸
素四配位構造のみで構成されることを特徴とする。
【００１０】請求項３の非線形光学材料は、請求項１又
は２の非線形光学材料において、元素ＭａがＬｉ、Ｎ
ａ、Ｚｎ及びＭｇよりなる群から選ばれる少なくとも１
種であり、元素ＭｂがＶ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｉ及びＧｅより
なる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴と
する。
は２の非線形光学材料において、元素ＭａがＬｉ、Ｎ
ａ、Ｚｎ及びＭｇよりなる群から選ばれる少なくとも１
種であり、元素ＭｂがＶ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｉ及びＧｅより
なる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴と
する。
【００１１】請求項４の非線形光学材料は、請求項３の
非線形光学材料において、元素ＭａがＬｉ又はＮａであ
り、元素ＭｂがＶであることを特徴とする。
非線形光学材料において、元素ＭａがＬｉ又はＮａであ
り、元素ＭｂがＶであることを特徴とする。
【００１２】請求項５の非線形光学材料は、請求項１又
は２の非線形光学材料において、無機酸化物が、一般式
Ｍａ3 ＭｂＯ4 （元素ＭａはＩａ族及びＩｂ族よりなる
群から選ばれる少なくとも１種であり、元素ＭｂはＶａ
族及びＶｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１種）
で表される化合物であることを特徴とする。
は２の非線形光学材料において、無機酸化物が、一般式
Ｍａ3 ＭｂＯ4 （元素ＭａはＩａ族及びＩｂ族よりなる
群から選ばれる少なくとも１種であり、元素ＭｂはＶａ
族及びＶｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１種）
で表される化合物であることを特徴とする。
【００１３】請求項６の非線形光学材料は、請求項５の
非線形光学材料において、元素ＭａがＬｉ又はＮａであ
り、元素ＭｂがＰ又はＡｓであることを特徴とする。
非線形光学材料において、元素ＭａがＬｉ又はＮａであ
り、元素ＭｂがＰ又はＡｓであることを特徴とする。
【００１４】請求項７の非線形光学材料は、請求項１又
は２の非線形光学材料において、元素Ｍａは元素Ｍｃと
元素Ｍｄとからなり、無機酸化物が、一般式Ｍｃ2 Ｍｄ
ＭｂＯ4 （元素ＭｃはＩａ族及びＩｂ族よりなる群から
選ばれる少なくとも１種であり、元素ＭｄはIIａ族及び
IIｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１種であり、
元素ＭｂはIVｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１
種）で表される化合物であることを特徴とする。
は２の非線形光学材料において、元素Ｍａは元素Ｍｃと
元素Ｍｄとからなり、無機酸化物が、一般式Ｍｃ2 Ｍｄ
ＭｂＯ4 （元素ＭｃはＩａ族及びＩｂ族よりなる群から
選ばれる少なくとも１種であり、元素ＭｄはIIａ族及び
IIｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１種であり、
元素ＭｂはIVｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１
種）で表される化合物であることを特徴とする。
【００１５】請求項８の非線形光学材料は、請求項７の
非線形光学材料において、元素ＭｃがＬｉ又はＮａであ
り、元素ＭｄがＺｎ又はＭｇであり、元素ＭｂがＳｉ又
はＧｅであることを特徴とする。
非線形光学材料において、元素ＭｃがＬｉ又はＮａであ
り、元素ＭｄがＺｎ又はＭｇであり、元素ＭｂがＳｉ又
はＧｅであることを特徴とする。
【００１６】以下に本発明を図面を参照して詳細に説明
する。第１図は本発明の非線形光学材料に係る元素−酸
素四面体構造の元素配置を説明する模式図である。図
中、１は酸素原子、２は元素Ｍａ、３は元素Ｍｂを示
す。本発明の非線形光学材料は、このように、元素Ｍａ
２及びＭｂ３が、各々、４つの酸素原子１により配位さ
れた正四面体形状の（Ｍａ、Ｍｂ）−酸素四面体構造を
含み、好ましくは、該四面体構造のみで構成され、該四
面体が一方向に配向し、かつ、対称心を欠く構造を有す
る無機酸化物の結晶よりなる。しかして、本発明の非線
形光学材料において、元素ＭａはＩａ族、Ｉｂ族、IIａ
族及びIIｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１種で
あり、元素ＭｂはＶａ族、Ｖｂ族及びIVｂ族よりなる群
から選ばれる少なくとも１種である。
する。第１図は本発明の非線形光学材料に係る元素−酸
素四面体構造の元素配置を説明する模式図である。図
中、１は酸素原子、２は元素Ｍａ、３は元素Ｍｂを示
す。本発明の非線形光学材料は、このように、元素Ｍａ
２及びＭｂ３が、各々、４つの酸素原子１により配位さ
れた正四面体形状の（Ｍａ、Ｍｂ）−酸素四面体構造を
含み、好ましくは、該四面体構造のみで構成され、該四
面体が一方向に配向し、かつ、対称心を欠く構造を有す
る無機酸化物の結晶よりなる。しかして、本発明の非線
形光学材料において、元素ＭａはＩａ族、Ｉｂ族、IIａ
族及びIIｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１種で
あり、元素ＭｂはＶａ族、Ｖｂ族及びIVｂ族よりなる群
から選ばれる少なくとも１種である。
【００１７】特に、元素ＭａはＬｉ、Ｎａ、Ｚｎ及びＭ
ｇよりなる群から選ばれる少なくとも１種、元素Ｍｂは
Ｖ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｉ及びＧｅよりなる群から選ばれる少
なくとも１種であることが好ましい。
ｇよりなる群から選ばれる少なくとも１種、元素Ｍｂは
Ｖ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｉ及びＧｅよりなる群から選ばれる少
なくとも１種であることが好ましい。
【００１８】本発明の非線形光学材料を構成する結晶化
合物としては、例えば、次の〜が挙げられる。
ＭａがＬｉ又はＮａ、ＭｂがＶの化合物。具体的には、
一般式Ｌｉk Ｖm Ｏn （Ｋ、ｍ、ｎは任意の整数）で表
されるバナジン酸リチウム。バナジン酸リチウムには、
複数の相が存在し、組成としては、例えば、２Ｌｉ2 Ｏ
・５Ｖ2 Ｏ5 、Ｌｉ2 Ｏ・Ｖ2 Ｏ5 、３Ｌｉ2 Ｏ・Ｖ2
Ｏ5 等があるが、対称心のない結晶であれば良い。
合物としては、例えば、次の〜が挙げられる。
ＭａがＬｉ又はＮａ、ＭｂがＶの化合物。具体的には、
一般式Ｌｉk Ｖm Ｏn （Ｋ、ｍ、ｎは任意の整数）で表
されるバナジン酸リチウム。バナジン酸リチウムには、
複数の相が存在し、組成としては、例えば、２Ｌｉ2 Ｏ
・５Ｖ2 Ｏ5 、Ｌｉ2 Ｏ・Ｖ2 Ｏ5 、３Ｌｉ2 Ｏ・Ｖ2
Ｏ5 等があるが、対称心のない結晶であれば良い。
【００１９】 一般式Ｍａ3 ＭｂＯ4 （元素ＭａはＩ
ａ族及びＩｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１種
であり、元素ＭｂはＶａ族及びＶｂ族よりなる群から選
ばれる少なくとも１種、好ましくはＭａはＬｉ又はＮ
ａ、ＭｂはＰ又はＡｓ）で表される化合物。具体的に
は、Ｌｉ3 ＰＯ4 、Ｌｉ3 ＡｓＯ4 。
ａ族及びＩｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１種
であり、元素ＭｂはＶａ族及びＶｂ族よりなる群から選
ばれる少なくとも１種、好ましくはＭａはＬｉ又はＮ
ａ、ＭｂはＰ又はＡｓ）で表される化合物。具体的に
は、Ｌｉ3 ＰＯ4 、Ｌｉ3 ＡｓＯ4 。
【００２０】 ＭａがＭｃとＭｄとからなり、一般式
Ｍｃ2 ＭｄＭｂＯ4 （ＭｃはＩａ族及びＩｂ族よりなる
群から選ばれる少なくとも１種であり、元素ＭｄはIIａ
族及びIIｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１種で
あり、元素ＭｂはIVｂ族よりなる群から選ばれる少なく
とも１種、好ましくは、ＭｃはＬｉ又はＮａ、ＭｄはＺ
ｎ又はＭｇ、ＭｂはＳｉ又はＧｅ）で表される化合物。
具体的には、Ｌｉ2 （Ｚｎ又はＭｇ）ＳｉＯ4 、Ｌｉ2
（Ｚｎ又はＭｇ）ＧｅＯ4 。なお、上記、の化合物
の結晶にも、複数の相が存在し、また、それらの固溶体
も形成されるが、対称心のない結晶であれば良い。
Ｍｃ2 ＭｄＭｂＯ4 （ＭｃはＩａ族及びＩｂ族よりなる
群から選ばれる少なくとも１種であり、元素ＭｄはIIａ
族及びIIｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１種で
あり、元素ＭｂはIVｂ族よりなる群から選ばれる少なく
とも１種、好ましくは、ＭｃはＬｉ又はＮａ、ＭｄはＺ
ｎ又はＭｇ、ＭｂはＳｉ又はＧｅ）で表される化合物。
具体的には、Ｌｉ2 （Ｚｎ又はＭｇ）ＳｉＯ4 、Ｌｉ2
（Ｚｎ又はＭｇ）ＧｅＯ4 。なお、上記、の化合物
の結晶にも、複数の相が存在し、また、それらの固溶体
も形成されるが、対称心のない結晶であれば良い。
【００２１】本発明に係る上記〜等の化合物の合成
方法としては、特に制限はなく、固相反応法、溶液法等
の公知の方法が採用される。例えば、固相反応法によれ
ば、当該化合物を構成する元素のそれぞれの原料粉末を
所望の組成となるように混合し、焼成することにより容
易に製造することができる。この場合、焼成温度は、対
称心のない結晶が生成するように選定する必要がある
が、通常の場合、４００〜１２００℃で４〜２０時間程
度焼成すれば良い。
方法としては、特に制限はなく、固相反応法、溶液法等
の公知の方法が採用される。例えば、固相反応法によれ
ば、当該化合物を構成する元素のそれぞれの原料粉末を
所望の組成となるように混合し、焼成することにより容
易に製造することができる。この場合、焼成温度は、対
称心のない結晶が生成するように選定する必要がある
が、通常の場合、４００〜１２００℃で４〜２０時間程
度焼成すれば良い。
【００２２】なお、原料としては、特に制限はなく、各
元素を含む化合物を用いることができ、例えば酸化物、
炭酸塩、ハロゲン化物、水酸化物、アンモニウム塩等が
用いられる。
元素を含む化合物を用いることができ、例えば酸化物、
炭酸塩、ハロゲン化物、水酸化物、アンモニウム塩等が
用いられる。
【００２３】
【作用】本発明の非線形光学材料を構成する特定の元素
Ｍが４個の酸素により配位されたＭ−四面体は配向性が
著しく高い。このため、良好な非線形光学効果が得られ
る。
Ｍが４個の酸素により配位されたＭ−四面体は配向性が
著しく高い。このため、良好な非線形光学効果が得られ
る。
【００２４】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。 実施例１ 五酸化バナジウム（Ｖ2 Ｏ5 、純度９９．９９％）及び
炭酸リチウム（Ｌｉ2ＣＯ3 、純度９９．９９％）を
１：３のモル比で十分に混合し、大気中、６００℃で５
時間焼成することにより、白色の粉末を得た。
り具体的に説明する。 実施例１ 五酸化バナジウム（Ｖ2 Ｏ5 、純度９９．９９％）及び
炭酸リチウム（Ｌｉ2ＣＯ3 、純度９９．９９％）を
１：３のモル比で十分に混合し、大気中、６００℃で５
時間焼成することにより、白色の粉末を得た。
【００２５】得られた粉末は、Ｘ線回折分析により、バ
ナジン酸リチウム（Ｌｉ3 ＶＯ4 ）の対称心のない結晶
であることを確認した。そのＸ線回折チャートを第２図
に示す。この対称心を欠くバナジン酸リチウムはウルツ
鉱型の結晶の亜鉛の位置をリチウムとバナジウムで３：
１に置換し、硫黄の位置を酸素で置換した構造を有す
る。結晶構造中でバナジウム−酸素四面体、リチウム−
酸素四面体は結晶軸のＣ軸方向に頂点を向けて配向して
いる。
ナジン酸リチウム（Ｌｉ3 ＶＯ4 ）の対称心のない結晶
であることを確認した。そのＸ線回折チャートを第２図
に示す。この対称心を欠くバナジン酸リチウムはウルツ
鉱型の結晶の亜鉛の位置をリチウムとバナジウムで３：
１に置換し、硫黄の位置を酸素で置換した構造を有す
る。結晶構造中でバナジウム−酸素四面体、リチウム−
酸素四面体は結晶軸のＣ軸方向に頂点を向けて配向して
いる。
【００２６】得られた粉末をセロハンにはさみ、これに
Ｎｄ−ＹＡＧレーザー（１０６４ｎｍ）による１０ｎｓ
ｅｃのパルスを照射したところ、試料より緑色のＳＨＧ
が確認された。また、照射面には何の変化も生じなかっ
た。
Ｎｄ−ＹＡＧレーザー（１０６４ｎｍ）による１０ｎｓ
ｅｃのパルスを照射したところ、試料より緑色のＳＨＧ
が確認された。また、照射面には何の変化も生じなかっ
た。
【００２７】 実施例２ 酸化砒素（Ａｓ2 Ｏ5 、純度９９．９％）及び炭酸リチ
ウム（Ｌｉ2 ＣＯ3 、純度９９．９％）を１：３のモル
比で十分に混合し、大気中、６００℃で５時間焼成する
ことにより、白色の粉末を得た。得られた粉末は、Ｘ線
回折分析によりＬｉ3 ＡｓＯ4 の対称心のない結晶であ
ることを確認した。この結晶も実施例１と同様、結晶構
造中で、砒素−酸素四面体、リチウム−酸素四面体は結
晶軸のＣ軸方向に頂点を向けて配向している。
ウム（Ｌｉ2 ＣＯ3 、純度９９．９％）を１：３のモル
比で十分に混合し、大気中、６００℃で５時間焼成する
ことにより、白色の粉末を得た。得られた粉末は、Ｘ線
回折分析によりＬｉ3 ＡｓＯ4 の対称心のない結晶であ
ることを確認した。この結晶も実施例１と同様、結晶構
造中で、砒素−酸素四面体、リチウム−酸素四面体は結
晶軸のＣ軸方向に頂点を向けて配向している。
【００２８】得られた粉末をセロハンにはさみ、これに
Ｎｄ−ＹＡＧレーザー（１０６４ｎｍ）による１０ｎｓ
ｅｃのパルスを照射したところ、試料より緑色のＳＨＧ
が確認された。また、照射面には何の変化も生じなかっ
た。
Ｎｄ−ＹＡＧレーザー（１０６４ｎｍ）による１０ｎｓ
ｅｃのパルスを照射したところ、試料より緑色のＳＨＧ
が確認された。また、照射面には何の変化も生じなかっ
た。
【００２９】 実施例３ 酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ2 、純度９９．９９％）、酸
化マグネシウム（ＭｇＯ、純度９９．９％）、炭酸リチ
ウム（Ｌｉ2 ＣＯ3、純度９９．９９％）を１：１：１
のモル比で十分に混合し、大気中、９００℃で焼成し、
更に続けて６００℃で焼成した。これにより得られたゲ
ルマン酸リチウムマグネシウム（Ｌｉ2ＭｇＧｅＯ4 ）
の結晶も、実施例１と同様、結晶構造中でゲルマニウム
−酸素四面体、マグネシウム−酸素四面体、リチウム−
酸素四面体は結晶軸のＣ軸方向に頂点を向けて配向して
いる。
化マグネシウム（ＭｇＯ、純度９９．９％）、炭酸リチ
ウム（Ｌｉ2 ＣＯ3、純度９９．９９％）を１：１：１
のモル比で十分に混合し、大気中、９００℃で焼成し、
更に続けて６００℃で焼成した。これにより得られたゲ
ルマン酸リチウムマグネシウム（Ｌｉ2ＭｇＧｅＯ4 ）
の結晶も、実施例１と同様、結晶構造中でゲルマニウム
−酸素四面体、マグネシウム−酸素四面体、リチウム−
酸素四面体は結晶軸のＣ軸方向に頂点を向けて配向して
いる。
【００３０】この試料をセロハンにはさみ、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザー（１０６４ｎｍ）による１０ｎｓｅｃのパル
スを照射したところ、試料より緑色のＳＨＧを観察し
た。また、照射面には何の変化も生じなかった。
Ｇレーザー（１０６４ｎｍ）による１０ｎｓｅｃのパル
スを照射したところ、試料より緑色のＳＨＧを観察し
た。また、照射面には何の変化も生じなかった。
【００３１】 実施例４ 酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ2 、純度９９．９９％）、酸
化亜鉛（ＺｎＯ、純度９９．９％）、炭酸リチウム（Ｌ
ｉ2 ＣＯ3 、純度９９．９９％）を１：１：１のモル比
で十分に混合し、大気中、９００℃で焼成し、更に続け
て６００℃で焼成した。これにより得られた、ゲルマン
酸リチウム亜鉛（Ｌｉ2 ＺｎＧｅＯ4 ）の結晶も、実施
例１と同様、結晶構造中でゲルマニウム−酸素四面体、
亜鉛−酸素四面体、リチウム−酸素四面体は結晶軸のＣ
軸方向に頂点を向けて配向している。
化亜鉛（ＺｎＯ、純度９９．９％）、炭酸リチウム（Ｌ
ｉ2 ＣＯ3 、純度９９．９９％）を１：１：１のモル比
で十分に混合し、大気中、９００℃で焼成し、更に続け
て６００℃で焼成した。これにより得られた、ゲルマン
酸リチウム亜鉛（Ｌｉ2 ＺｎＧｅＯ4 ）の結晶も、実施
例１と同様、結晶構造中でゲルマニウム−酸素四面体、
亜鉛−酸素四面体、リチウム−酸素四面体は結晶軸のＣ
軸方向に頂点を向けて配向している。
【００３２】この試料をセロハンにはさみ、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザー（１０６４ｎｍ）による１０ｎｓｅｃのパル
スを照射したところ、試料より緑色のＳＨＧを観察し
た。また、照射面には何の変化も生じなかった。
Ｇレーザー（１０６４ｎｍ）による１０ｎｓｅｃのパル
スを照射したところ、試料より緑色のＳＨＧを観察し
た。また、照射面には何の変化も生じなかった。
【００３３】 実施例５ 酸化ケイ素（ＳｉＯ2 、純度９９．９％）、酸化亜鉛
（ＺｎＯ、純度９９．９％）、炭酸リチウム（Ｌｉ2 Ｃ
Ｏ3 、純度９９．９９％）を１：１：１のモル比で十分
に混合し、大気中、１０００℃で焼成し、更に続けて６
００℃で焼成した。これにより得られた、ケイ酸リチウ
ム亜鉛（Ｌｉ2 ＺｎＳｉＯ4 ）の結晶も、実施例１と同
様、結晶構造中でケイ素−酸素四面体、亜鉛−酸素四面
体、リチウム−酸素四面体は結晶軸のＣ軸方向に頂点を
向けて配向している。
（ＺｎＯ、純度９９．９％）、炭酸リチウム（Ｌｉ2 Ｃ
Ｏ3 、純度９９．９９％）を１：１：１のモル比で十分
に混合し、大気中、１０００℃で焼成し、更に続けて６
００℃で焼成した。これにより得られた、ケイ酸リチウ
ム亜鉛（Ｌｉ2 ＺｎＳｉＯ4 ）の結晶も、実施例１と同
様、結晶構造中でケイ素−酸素四面体、亜鉛−酸素四面
体、リチウム−酸素四面体は結晶軸のＣ軸方向に頂点を
向けて配向している。
【００３４】この試料をセロハンにはさみ、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザー（１０６４ｎｍ）による１０ｎｓｅｃのパル
スを照射したところ、試料より緑色のＳＨＧを観察し
た。また、照射面には何の変化も生じなかった。
Ｇレーザー（１０６４ｎｍ）による１０ｎｓｅｃのパル
スを照射したところ、試料より緑色のＳＨＧを観察し
た。また、照射面には何の変化も生じなかった。
【００３５】 実施例６ 酸化ケイ素（ＳｉＯ2 、純度９９．９％）、酸化亜鉛
（ＺｎＯ、純度９９．９％）、炭酸ナトリウム（Ｎａ2
ＣＯ3 、純度９９．９９％）を１：１：１のモル比で十
分に混合し、大気中、１０００℃で焼成し、更に続けて
６００℃で焼成した。これにより得られた、ケイ酸ナト
リウム亜鉛（Ｎａ2 ＺｎＳｉＯ4 ）の結晶も、実施例１
と同様、結晶構造中でケイ素−酸素四面体、亜鉛−酸素
四面体、ナトリウム−酸素四面体は結晶軸のＣ軸方向に
頂点を向けて配向している。
（ＺｎＯ、純度９９．９％）、炭酸ナトリウム（Ｎａ2
ＣＯ3 、純度９９．９９％）を１：１：１のモル比で十
分に混合し、大気中、１０００℃で焼成し、更に続けて
６００℃で焼成した。これにより得られた、ケイ酸ナト
リウム亜鉛（Ｎａ2 ＺｎＳｉＯ4 ）の結晶も、実施例１
と同様、結晶構造中でケイ素−酸素四面体、亜鉛−酸素
四面体、ナトリウム−酸素四面体は結晶軸のＣ軸方向に
頂点を向けて配向している。
【００３６】この試料をセロハンにはさみ、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザー（１０６４ｎｍ）による１０ｎｓｅｃのパル
スを照射したところ、試料より緑色のＳＨＧを観察し
た。また、照射面には何の変化も生じなかった。
Ｇレーザー（１０６４ｎｍ）による１０ｎｓｅｃのパル
スを照射したところ、試料より緑色のＳＨＧを観察し
た。また、照射面には何の変化も生じなかった。
【００３７】 比較例１ ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）を用いて、実施例１
と同様にしてレーザーを照射したところ、ＳＨＧは確認
できたが、照射面のセロハンが焦げてしまった。このこ
とから、バナジン酸リチウムはニオブ酸リチウムに較べ
て熱の発生が少ないことが分った。
と同様にしてレーザーを照射したところ、ＳＨＧは確認
できたが、照射面のセロハンが焦げてしまった。このこ
とから、バナジン酸リチウムはニオブ酸リチウムに較べ
て熱の発生が少ないことが分った。
【００３８】 比較例２ 五酸化バナジウム（Ｖ2 Ｏ5 、純度９９．９９％）と炭
酸カルシウム（ＣａＣＯ3 、純度９９．９９％）を１：
３のモル比で十分に混合し、大気中、１２５０℃で焼成
し、Ｃａ3 （ＶＯ4 ）2 の結晶を得た。このＣａ3 （Ｖ
Ｏ4 ）2 はその構造中でバナジウム−酸素四面体の方向
が配向していないことが確認された。
酸カルシウム（ＣａＣＯ3 、純度９９．９９％）を１：
３のモル比で十分に混合し、大気中、１２５０℃で焼成
し、Ｃａ3 （ＶＯ4 ）2 の結晶を得た。このＣａ3 （Ｖ
Ｏ4 ）2 はその構造中でバナジウム−酸素四面体の方向
が配向していないことが確認された。
【００３９】この試料に、実施例１と同様にして１０ｎ
ｓｅｃのＮｄ：ＹＡＧレーザーを照射したところ、試料
より緑色のＳＨＧを観察したが、その強度は実施例１の
ものに較べて、約５０％程度であった。
ｓｅｃのＮｄ：ＹＡＧレーザーを照射したところ、試料
より緑色のＳＨＧを観察したが、その強度は実施例１の
ものに較べて、約５０％程度であった。
【００４０】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の非線形光学
材料によれば、著しく良好な非線形光学効果を奏し、レ
ーザー光を照射することにより、ＳＨＧを効率よく発生
し、しかも、レーザー照射による発熱が非常に少なく、
耐久性に優れた無機非線形光学材料が提供される。本発
明の非線形光学材料は、圧電材料、誘電体材料等の各種
電気光学材料等として、工業的に極めて有用である。
材料によれば、著しく良好な非線形光学効果を奏し、レ
ーザー光を照射することにより、ＳＨＧを効率よく発生
し、しかも、レーザー照射による発熱が非常に少なく、
耐久性に優れた無機非線形光学材料が提供される。本発
明の非線形光学材料は、圧電材料、誘電体材料等の各種
電気光学材料等として、工業的に極めて有用である。
【図１】第１図は本発明の非線形光学材料に係る元素−
酸素四面体構造の元素配置を説明する模式図である。
酸素四面体構造の元素配置を説明する模式図である。
【図２】第２図は実施例１で得られたバナジン酸リチウ
ムのＸ線回折チャートを示す図である。
ムのＸ線回折チャートを示す図である。
１ 酸素原子 ２ 元素Ｍａ ３ 元素Ｍｂ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０１Ｇ 31/00 Ｃ０１Ｇ 31/00
Claims (8)
- 【請求項１】 元素Ｍが４個の酸素により配位されたＭ
−酸素四面体を含み、該Ｍ−酸素四面体が一方向に配向
し、かつ、対称心を欠く構造を有する無機酸化物の結晶
よりなる非線形光学材料であって、該元素Ｍは、元素Ｍ
ａと元素Ｍｂとよりなり、元素ＭａはＩａ族、Ｉｂ族、
IIａ族及びIIｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１
種であり、元素ＭｂはＶａ族、Ｖｂ族及びIVｂ族よりな
る群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とす
る非線形光学材料。 - 【請求項２】 無機酸化物の結晶が、Ｍ−酸素四配位構
造のみで構成されることを特徴とする請求項１に記載の
非線形光学材料。 - 【請求項３】 元素ＭａがＬｉ、Ｎａ、Ｚｎ及びＭｇよ
りなる群から選ばれる少なくとも１種であり、元素Ｍｂ
がＶ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｉ及びＧｅよりなる群から選ばれる
少なくとも１種であることを特徴とする請求項１又は２
に記載の非線形光学材料。 - 【請求項４】 元素ＭａがＬｉ又はＮａであり、元素Ｍ
ｂがＶであることを特徴とする請求項３に記載の非線形
光学材料。 - 【請求項５】 無機酸化物が、一般式Ｍａ3 ＭｂＯ4
（元素ＭａはＩａ族及びＩｂ族よりなる群から選ばれる
少なくとも１種であり、元素ＭｂはＶａ族及びＶｂ族よ
りなる群から選ばれる少なくとも１種）で表される化合
物であることを特徴とする請求項１又は２に記載の非線
形光学材料。 - 【請求項６】 元素ＭａがＬｉ又はＮａであり、元素Ｍ
ｂがＰ又はＡｓであることを特徴とする請求項５に記載
の非線形光学材料。 - 【請求項７】 元素Ｍａは元素Ｍｃと元素Ｍｄとからな
り、無機酸化物が、一般式Ｍｃ2 ＭｄＭｂＯ4 （元素Ｍ
ｃはＩａ族及びＩｂ族よりなる群から選ばれる少なくと
も１種であり、元素ＭｄはIIａ族及びIIｂ族よりなる群
から選ばれる少なくとも１種であり、元素ＭｂはIVｂ族
よりなる群から選ばれる少なくとも１種）で表される化
合物であることを特徴とする請求項１又は２に記載の非
線形光学材料。 - 【請求項８】 元素ＭｃがＬｉ又はＮａであり、元素Ｍ
ｄがＺｎ又はＭｇであり、元素ＭｂがＳｉ又はＧｅであ
ることを特徴とする請求項７に記載の非線形光学材料。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9111951A GB2245263B (en) | 1990-06-12 | 1991-06-04 | Nonlinear optical material |
| DE19914118460 DE4118460C2 (de) | 1990-06-12 | 1991-06-05 | Nichtlineares optisches Material |
| FR9107037A FR2663131B1 (fr) | 1990-06-12 | 1991-06-10 | Materiau optique non lineaire. |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15157390 | 1990-06-12 | ||
| JP2-151573 | 1990-06-12 | ||
| JP2-330108 | 1990-11-30 | ||
| JP33010890 | 1990-11-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04212133A JPH04212133A (ja) | 1992-08-03 |
| JP2650501B2 true JP2650501B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=26480783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5459991A Expired - Fee Related JP2650501B2 (ja) | 1990-06-12 | 1991-03-19 | 非線形光学材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2650501B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109137073A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-04 | 闽江学院 | 一种磷酸锂铯钇非线性光学晶体及其制备方法与应用 |
| CN109137070A (zh) * | 2018-04-04 | 2019-01-04 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种Zn3P2S8非线性光学晶体的制备方法及其应用 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5993701A (en) * | 1996-11-27 | 1999-11-30 | Industrial Science & Technology | Third-order nonlinear optical material and method for production thereof |
-
1991
- 1991-03-19 JP JP5459991A patent/JP2650501B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109137070A (zh) * | 2018-04-04 | 2019-01-04 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种Zn3P2S8非线性光学晶体的制备方法及其应用 |
| CN109137070B (zh) * | 2018-04-04 | 2020-03-03 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种Zn3P2S8非线性光学晶体的制备方法及其应用 |
| CN109137073A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-04 | 闽江学院 | 一种磷酸锂铯钇非线性光学晶体及其制备方法与应用 |
| CN109137073B (zh) * | 2018-09-20 | 2020-04-10 | 闽江学院 | 一种磷酸锂铯钇非线性光学晶体及其制备方法与应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04212133A (ja) | 1992-08-03 |
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