JP2796029B2

JP2796029B2 - 熱処理用酸化物粉末の製造方法及び酸化物単結晶の熱処理方法

Info

Publication number: JP2796029B2
Application number: JP4671393A
Authority: JP
Inventors: 龍一大内; 美能留今枝
Original assignee: NIPPON GAISHI KK
Current assignee: NIPPON GAISHI KK
Priority date: 1993-03-08
Filing date: 1993-03-08
Publication date: 1998-09-10
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: JPH06263598A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱処理用酸化物粉末の
製造方法及び酸化物単結晶の熱処理方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ニオブ酸リチウムは、光デバイス材とし
て使用される重要な単結晶酸化物材料であり、通常はＬ
ｉＮｂＯ₃と表記される。現在、ほとんどすべての商業
的に入手可能なニオブ酸リチウム単結晶は、いわゆるチ
ョクラルスキー (Czochralski)法で製造されている。こ
の方法では、いわゆるコングルエント組成 (Ｌｉが４8.
６ mol％）近辺では単結晶を引き上げることができる。
しかし、コングルエント組成から外れた組成の単結晶を
引き上げることは、組成の制御が難しいばかりでなく、
クラック等の問題から、現状では不可能である。

【０００３】ニオブ酸リチウムは、特に光学材料として
多用されている。しかし、上記の製造上の制約から、コ
ングルエント組成のニオブ酸リチウムについては光学的
特性についてかなり研究が進んでいるが、コングルエン
ト組成を外れた組成のものについては、光学的研究が進
んでいない。このため、コングルエント組成を外れたニ
オブ酸リチウムを量産し、光学的デバイスとして利用す
ることが期待されている。

【０００４】コングルエント組成を外れたニオブ酸リチ
ウムの製造法として、現在、ＶＴＥ（Vapor Transport
Equilibration ) 法が知られている。この方法について
簡単に述べる。まず、チョクラルスキー法によって柱状
のニオブ酸リチウム単結晶を引き上げる。この単結晶は
コングルエント組成を有している。次いでこの単結晶を
焼鈍し、１１７５℃で電圧をかけて単分域化処理し、次
いでこの柱状物を切断して薄板を得る。一方、所望組
成、例えばＬｉ₂Ｏが５０ mol％のニオブ酸リチウムか
らなる粉末を用意し、上記の薄板と粉末とを密閉容器内
に封入する。充分な高温で充分長時間に亘って密閉容器
内を熱処理すると、気相での輸送と固相拡散とによっ
て、上記薄板における組成と上記粉末における組成とが
平衡状態に達する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】こうしたＶＴＥ法によ
って上記単結晶の組成を変化させるには、かなり長時間
の熱処理が必要であり、量産が極めて困難である。実験
室レベルにおいては、白金製の匣鉢中に粉末を収容し、
この粉末に白金線を立て、白金線の上に上記薄板を載せ
る方法が実施されているが、量産には適していない。例
えば４本、６本の白金線の上に薄板を載せ、非常に長時
間熱処理することが必要であるので、非常に長時間炉を
稼働させても、僅かな数の薄板ないしウエハーしかＶＴ
Ｅ処理することができない。

【０００６】このため、本発明者は、ニオブ酸リチウム
粉末中に上記薄板を複数枚埋設し、ＶＴＥ処理すること
を検討した。即ち、上記したように白金線の上に薄板を
載せた場合に、平面的にみて単位面積当りに１枚の薄板
がＶＴＥ処理できるものとする。これに対し、粉末中に
薄板を所定間隔で埋設すれば、上記単位面積当り複数枚
の薄板をＶＴＥ処理できるわけである。

【０００７】しかし、本発明者が実験を更に進めてみる
と、次の問題が生ずることが解った。即ち、ＶＴＥ処理
の過程において、薄板にクラックが生ずることが判明し
たのである。このクラックは、粉末の焼結による収縮に
よって、薄板に応力負荷が加わったために生じたものと
考えられる。また、ニオブ酸リチウム粉末上に薄板、ウ
エハーを設置した場合も、薄板、ウエハーは、ニオブ酸
リチウム粉末と接触しており、ニオブ酸リチウム粉末の
焼結によって薄板、ウエハーに同様にクラックが生じ
た。

【０００８】本発明の課題は、酸化物単結晶を酸化物粉
末中に埋設して熱処理する場合や、酸化物粉末上に酸化
物単結晶を設置して熱処理する場合に、粉末の粒成長や
焼結による収縮によって酸化物単結晶にクラックや破損
が生ずるのを防止し、酸化物単結晶を大量に熱処理でき
るようにすることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、酸化物単結晶
を熱処理するのに用いる熱処理用酸化物粉末を製造する
方法であって、酸化物からなる原料粉末の溶融温度をＴ
_m℃としたとき、（Ｔ_m−２０）℃以上の温度で前記原
料粉末を加熱する一次処理工程；この加熱した原料を解
砕する一次解砕工程；及びこうして得た一次処理粉末
を、（Ｔ_m−５０）℃以上の温度で加熱する二次処理工
程を有する、熱処理用酸化物粉末の製造方法に係るもの
である。

【００１０】また、本発明は、酸化物からなる原料粉末
の溶融温度をＴ_m℃としたとき、（Ｔ_m−２０）℃以上
の温度で前記原料粉末を加熱する一次処理工程；この加
熱した原料を解砕する一次解砕工程；こうして得た一次
処理粉末を（Ｔ_m−５０）℃以上の温度で加熱する二次
処理工程；二次処理によって得られた物を解砕すること
によって熱処理用酸化物粉末を得る二次解砕工程；及び
酸化物単結晶を前記熱処理用酸化物粉末に接触させて熱
処理する熱処理工程を有する、酸化物単結晶の熱処理方
法に係るものである。

【００１１】

【作用】本発明によって製造される熱処理用酸化物粉末
は、酸化物単結晶を接触させて熱処理するのに適してい
る。この酸化物としては、各種の複合酸化物を例示でき
る。こうした複合酸化物としては、例えばＬｉＮｂ
Ｏ₃, ＬｉＴａＯ₃などを例示できる。

【００１２】本発明の方法は、上記の一次処理工程、一
次解砕工程、二次処理工程、二次解砕工程を必須とす
る。特に、一次処理工程では、原料粉末を（Ｔ_m−２
０）℃以上の温度で加熱し、一旦溶融状態又は半溶融状
態とする。次いで、一次処理粉末を、（Ｔ_m−５０）℃
以上の温度で加熱する。こうした二段階の処理を組み合
わせることにより、続く熱処理工程において酸化物粉末
の収縮や焼結の進行が抑制され、酸化物の単結晶にクラ
ックや破損、特性の劣化が生じなくなることが解った。

【００１３】こうした作用効果が得られる理由は、必ず
しも明らかではない。しかし、おそらく、一次処理工程
において原料粉末の活性が低下し、組成のバラツキが少
なくなること、二次処理によって酸化物粉末に粒成長及
び焼結が進行しなくなることによると考えられる。

【００１４】更に、二次処理工程において、（Ｔ_m−２
０）℃以下の温度で一次処理粉末を加熱すると、本発明
の酸化物粉末に接触させて熱処理した酸化物単結晶の特
性、特に光学特性が更に向上する。

【００１５】酸化物単結晶が、光学材料としてのニオブ
酸リチウム単結晶又はタンタル酸リチウム単結晶からな
る場合には、上記の効果に加え、熱処理後の酸化物単結
晶の光学特性も向上した。これも、粉末から加わる機械
的応力が減少したためと考えられる。

【００１６】上記の一次処理工程及び二次処理工程にお
いて、各粉末を密閉容器内で加熱すると、酸化物粉末か
らの成分の飛散による組成変化を防止できる。特にＶＴ
Ｅ処理においては、この酸化物粉末の組成が目標組成と
なるのだから、組成変化の防止が極めて重要であり、密
閉容器内ではその効果が大きい。

【００１７】解砕後の一次処理粉末の平均粒径は２５０
μｍ以下とすることが好ましく、これが大きいと、熱処
理用酸化物粉末の組成に局所的バラツキが生ずることが
ある。また、続く二次解砕工程における粉末の解砕が容
易になるという効果がある。

【００１８】また、後述する実施例のうち幾つかにおい
ては、酸化物粉末に電流を流しながら酸化物単結晶を熱
処理している。この場合には、二次解砕後の酸化物粉末
の平均粒径を２５０μｍ以下とすることが好ましい。こ
れが２５０μｍを越えると、酸化物粉末と酸化物単結晶
との界面付近に隙間が生じ、焦電によるクラック発生の
原因となった。

【００１９】一次解砕及び二次解砕工程においては、硬
度の高い材質、特にアルミナからなる乳鉢を使用する
と、乳鉢からのコンタミネーションが生じにくい。

【００２０】

【実施例】以下、更に具体的に本発明を例示する。ニオ
ブ酸リチウムの相図を、図１に概略的に示す。この相図
から解るように、Ｌｉ₂Ｏの割合とキュリー温度Ｔ_C及
び溶融温度の間には、表１に示す関係がある。

【００２１】

【表１】

【００２２】また、図２に、タンタル酸リチウムの相図
を示す。この相図においては、横軸にタンタルの方のモ
ル％を示してある。タンタル酸リチウムのキュリー温度
Ｔ_Cは、その溶融温度にくらべると、相当低い。なお、
表２に、Ｌｉ₂Ｏの割合と、タンタル酸リチウムの溶融
温度及びキュリー温度との関係を示す。

【００２３】

【表２】

【００２４】本発明においては、上記のようにして得た
熱処理用酸化物粉末中に酸化物単結晶を埋設し、熱処理
する。または、熱処理用酸化物粉末上に酸化物単結晶を
設置し、熱処理する。以下、この熱処理法について例示
する。ただし、以下の各例では、主として、ニオブ酸リ
チウム単結晶の薄板のＶＴＥ処理に対して適用した場合
について述べる。

【００２５】まず、リチウム化合物とニオブ化合物とを
混合し、例えば９５０℃で仮焼し、１０５０℃で焼成す
る。この焼成物を用い、チョクラルスキー法によって１
２５２℃で引き上げ、コングルエント組成の柱状物を引
き上げる。次いで、この柱状物を１１７５℃でアニール
して結晶中の歪みを除く。次いで、この柱状物を切断
し、所定厚さの薄板を得る。

【００２６】次いで、コングルエント組成と異なる所定
組成を有するニオブ酸リチウム粉末と上記薄板とを容器
に収容し、この容器内を熱処理することによって、薄板
を構成するニオブ酸リチウム単結晶の組成を変化させ
る。図３は、こうした熱処理用の構造体を示す断面図で
ある。

【００２７】容器１０は、本体２と蓋１とから構成され
ている。本体２の縁部２ａに、蓋１の縁部１d が載置さ
れている。蓋１の縁部１d の内側に段差部１ａが形成さ
れており、段差部１a が、容器２の内側空間内に突き出
ている。段差部１ａの平面形状は略円形、略正方形等で
あり、段差部１ａの周囲に側周面１ｃが設けられてい
る。

【００２８】本発明によって得られたニオブ酸リチウム
粉末６が本体２内に収容され、薄板７が所定枚数、粉末
６中に埋設されている。各薄板７は、例えば、表面１ｂ
や底面２ｃに対して平行となる方向に、埋設されてい
る。粉末６の上にも薄板７が載置されている。

【００２９】図４も、ＶＴＥ処理用の構造体を示す断面
図である。図３に示したものと同一の部材には、同一の
符号を付す。本例では、本発明によって製造した熱処理
用ニオブ酸リチウム粉末６の層の上側と下側とに、未処
理のニオブ酸リチウム粉末８からなる層が設けられてい
る。薄板７は、熱処理用ニオブ酸リチウム粉末６中に埋
設されている。

【００３０】図５ (ａ), (ｂ）は、ＶＴＥ処理に適した
他の構造体を概略的に示す断面図である。容器１０は、
本体２と蓋１とから構成されている。本体２の上側開口
に蓋１が被せられている。本体２の外形は例えば略円筒
形状であり、本体２の縁部２ａに、蓋１の縁部1dが載置
されている。蓋１の縁部１ｄの内側に段差部１ａが形成
されており、段差部１ａが、本体２の内側空間内に突き
出ている。段差部１ａの平面形状は略円形であり、段差
部1aの周囲に側周面1cが設けられている。

【００３１】本発明によって製造した熱処理用ニオブ酸
リチウム粉末６が本体２内に収容される。この粉末６中
に一対の平板状電極５Ａ，５Ｂが埋設され、平板状電極
５Ａと５Ｂとは互いにほぼ平行であり、かつ底面2cや表
面1bに対して垂直である。各平板状電極５Ａ，５Ｂの上
端にそれぞれリード線３Ａ，３Ｂが接続され、各リード
線３Ａ，３Ｂは、蓋１の貫通孔１ｅにそれぞれ挿通さ
れ、容器１０の外へ引き出されている。リード線３Ａ，
３Ｂは、図示しない電源に接続されている。リード線３
Ａ，３Ｂの引出口の周囲はアルミナセメント４で封止す
る。

【００３２】コングルエント組成のニオブ酸リチウム単
結晶からなる薄板７が所定枚数、粉末６中に埋設されて
いる。各薄板７は、一対の平板状電極５Ａと５Ｂとの間
に、これらに平行となるように配置されている。本体の
縁部２ａと蓋１の縁部１ｄとは、互いに接触しあう。

【００３３】図５に示した熱処理用構造体を用い、容器
１０内を熱処理するのと共に薄板７に電圧を印加し、こ
れにより上記単結晶の組成を変化させると共に単結晶に
単分域ドメインを形成させる。こうした方法について、
ニオブ酸リチウム単結晶を例にとりつつ、更に説明す
る。

【００３４】コングルエント組成のニオブ酸リチウム
は、１１４６℃のキュリー温度を有する。そして、単分
域化処理を単結晶に施しても、この単結晶のキュリー温
度を超える温度で熱処理すると、単結晶のドメインが再
び多分域状態に戻る。このため、熱処理温度は、単結晶
のキュリー温度を超えないようにしなければならない。

【００３５】Ｌｉ₂Ｏが５０ mol％である組成では、単
結晶のキュリー温度が１１９０℃である。そして、上記
粉末としてＬｉ₂Ｏが５０ mol％である組成のニオブ酸
リチウムを用いる場合は、単結晶のキュリー温度が１１
４６℃から１１９０℃へと向って上昇する。このため、
従来は、１１００℃程度で熱処理をしていたが、単結晶
のキュリー温度が１１９０℃に達するまでに５００時間
程度かかっていた。

【００３６】一方、Ｌｉ₂Ｏが４7.２ mol％である組成
では、単結晶のキュリー温度が１０９０℃である。そし
て、上記粉末としてＬｉ₂Ｏが４7.２ mol％である組成
のニオブ酸リチウムを用いる場合は、単結晶のキュリー
温度が１１４６℃から１０９０℃へと向って下降する。
このため、従来は、１０５０℃程度で加熱処理をしてい
たが、単結晶のキュリー温度が１０９０℃に達するまで
に８００時間程度かかっていた。

【００３７】これに対し、図５に示すようにして熱処理
すれば、極めて短い熱処理時間で、コングルエント組成
以外のニオブ酸リチウム単結晶を製造できる。例えば、
コングルエント組成のニオブ酸リチウム単結晶からなる
薄板７を１１７５℃で加熱し、一対の平板状電極５Ａ，
５Ｂに電圧を加えると、５４時間以内に単結晶の組成
が、Ｌｉ₂Ｏが５０ mol％となることが解った。しか
も、薄板の厚さが３mmの場合にも、こうした結果が得ら
れた。このようにＶＴＥ処理を促進できるのは、コング
ルエント組成に対応するキュリー温度 (1146℃) 以上の
温度で、熱処理を行えるからである。

【００３８】また、例えば、コングルエント組成のニオ
ブ酸リチウム単結晶からなる薄板７を1175℃で加熱し、
一対の平板状電極５Ａ，５Ｂに電圧を加えると、３６時
間以内に、単結晶の組成が、Ｌｉ₂Ｏが４7.２ mol％と
なることが解った。

【００３９】しかも、上記の熱処理と同時に、薄板７に
電圧をかけることにより、これを構成する単結晶に単分
域ドメインを形成することができる。逆に言うと、熱処
理温度が単結晶のキュリー温度を超えてしまっても、こ
のときに電圧がかかっていれば、多分域ドメインは生じ
ない。

【００４０】これにより、ＶＴＥ法によるニオブ酸リチ
ウムの熱処理時間が著しく短縮され、その生産量が著し
く増大し、生産コストが大きく下がった。しかも、単結
晶のドメインが多分域化することもなかった。更に、従
来必要であった単分域化処理工程も、上記の方法によれ
ば不要になる。

【００４１】図６は、更に他のＶＴＥ処理用構造体を概
略的に示す断面図である。図６の例においても、ＶＴＥ
処理と単分域化処理とを同時に、または順次に進行させ
ることが可能である。ただし、図６に示す各構成部分の
うち、図５に示す各構成部分と同じものについては、同
一の符号を付した。

【００４２】そして、図６において、各薄板７は、底面
2c及び段差部1aの表面1bに対して、ほぼ垂直となるよう
に埋設されている。リード線３Ａに平板状電極５Ｃが接
続され、リード線３Ｂに平板状電極５Ｄが接続されてい
る。平板状電極５Ｃ，５Ｄは、いずれも底面2cや表面1b
に対してほぼ平行に埋設されている。

【００４３】ニオブ酸リチウム単結晶を単分域化するに
は、Ｚ軸方向に向かって電圧を印加する必要がある。こ
のため平板状電極５Ａ，５Ｂと薄板７との位置関係が図
５に示す状態の場合は、Ｚ板を処理し易い。一方光導波
路用途に好適な、主面と垂直にＸ軸が現れたＸ板を単分
域化処理する場合は、薄板７内にＺ軸が存在する。従っ
て、図６に示すように薄板７を平板状電極５Ｃ，５Ｄに
対して垂直に配置し、かつ薄板７におけるＺ軸が電圧印
加方向とほぼ一致するように配置する。Ｙ板について
も、これと同様に薄板７及び平板状電極５Ｃ，５Ｄを配
置することが好ましい。

【００４４】なお、表面弾性波（ＳＡＷ）基板用に好適
な１２８°Ｙ板においては、薄板７の主面と垂直に１２
８°Ｙ軸が現れる。従って、図５に示すように薄板７を
設置しても、電圧の大きさのうちかなりの部分がＺ軸方
向に印加され、若干はＹ軸方向に印加される。従って、
Ｚ板を単分域化処理するのにくらべて少し大きな電圧を
印加し、Ｚ軸方向への印加電圧の目減りを補償すれば、
問題なく単分域化処理を行える。

【００４５】図７に示す例においては、本発明によって
製造したニオブ酸リチウム粉末６中に、図６と同様に平
板状電極５Ｃ、５Ｄ及び薄板７が埋設されている。熱処
理用ニオブ酸リチウム粉末６からなる層の上側と下側と
に、未処理のニオブ酸リチウム粉末８からなる層が配置
されている。

【００４６】以下、更に具体的な実験結果について述べ
る。（実験１）９５０℃または１０５０℃で４時間焼成し
た、Ｌｉが５０ mol％のニオブ酸リチウム粉末を準備し
た。これらの各粉末の焼成は、開放された白金匣鉢内で
行った。各粉末のＴ_Cと平均粒径は表３に示す。

【００４７】図５に示した熱処理用構造体を用い、コン
グルエント組成のニオブ酸リチウム単結晶をＶＴＥ処理
した。Ｌｉ₂Ｏが４8.６ mol％であるニオブ酸リチウム
単結晶からなる直径３インチの円柱状物をチョクラルス
キー炉から引き上げ、長さ１００mmの円柱状物を得た。
これを焼鈍処理し、内周刃で切断し、厚さ３mmの薄板を
得た。

【００４８】この薄板について、Ｚ面を光学研磨処理
し、縦２０mm、横１０mmの長方形状の試料を得た。平板
状電極５Ａ，５Ｂの材質は、厚さ１mmの白金とした。粉
末としては、上記のものを使用した。

【００４９】そして、平板状電極５Ａ，５Ｂに直径0.５
mmの白金リード線３Ａ，３Ｂを接続し、蓋１と白金リー
ド線３Ａ，３Ｂとの隙間をアルミナセメント４で封止し
た。蓋１、本体２の材質は、含有金属原子のうち９９原
子％がマグネシウムである緻密質のマグネシアセラミッ
クスにした。

【００５０】そして、図８に概略的に示す熱処理スケジ
ュール１３及び電圧印加スケジュール１４に従って、Ｖ
ＴＥ処理を行った。具体的には、図５の熱処理用構造体
を電気炉内に入れ、１００℃／時間の速度で昇温させ、
１１７５℃に到達させた。１１７５℃で６時間保持した
後、電圧の値を徐々に上昇させ、６時間かけて所望の電
圧を印加した。

【００５１】１１７５℃で５４時間保持した後、５０℃
／時間の降温速度で室温まで冷却した。室温になってか
ら３時間かけて印加電圧をＯＶにした。印加電圧の大き
さは、一対の平板状電極５Ａと５Ｂとの間に介在する粉
末１cm当たり、１Ｖとした。

【００５２】そして、ＶＴＥ処理後の各粉末の体積収縮
割合を測定した。また、ＶＴＥ処理後の薄板について、
クラック発生の有無、Ｘ線トポグラフィーによる結晶性
評価、単結晶のキュリー温度Ｔ_Cを測定した。

【００５３】

【表３】

【００５４】表３から解るように、上記したような未処
理の粉末を用いると、ＶＴＥ処理後に体積が元の１．２
倍以上収縮し、薄板にクラックが発生し、光学特性も劣
化する。

【００５５】（実験２）Ｌｉが５０ mol％であるニオブ
酸リチウム粉末を、１０５０℃での焼成によって得た。
次いで、この粉末を、表４に示す一次処理温度で１２時
間加熱した。この際、密閉された白金匣鉢を用いた。こ
うして得た物を解砕し、表４に示す平均粒径の粉末を得
た。これらの各粉末について、実験１と同様の評価を行
った。この結果を表４に示す。

【００５６】

【表４】

【００５７】表４から解るように、実験番号２−１，２
−２では、原料粉末を溶融処理しており、ＶＴＥ段階で
の粉末の収縮量は小さくなってはいるが、未だ充分では
ない。実験番号２−３，２−４は更に劣っている。

【００５８】（実験３）Ｌｉが５０ mol％であるニオブ
酸リチウム粉末を、１０５０℃での焼成によって得た。
次いで、この粉末を、表５に示す一次処理温度で１２時
間加熱した。この際、密閉された白金匣鉢を用いた。次
いで一次処理後の物を解砕し、表５に示す平均粒径の一
次処理粉末を得た。この解砕は、高硬度のアルミナ乳鉢
を使用した。

【００５９】こうして得た一次処理粉末を白金匣鉢内に
入れて蓋を閉じ、表５に示す二次処理温度で２４時間加
熱した。こうして得た物をアルミナ乳鉢で解砕し、表５
に示す平均粒径を有する熱処理用粉末を得た。これらの
各熱処理用粉末について、実験１と同様の評価を行っ
た。この結果を表５に示す。

【００６０】

【表５】

【００６１】表５から解るように、一次処理温度を１１
８０℃以上（溶融温度は１２００℃）とし、二次処理温
度を１１５０℃以上とした例では、ＶＴＥ処理後の粉末
の体積収縮割合が1.０３倍以下となり、薄板にクラック
が生じなくなり、光学特性も良好（○，△）になった。
更に、二次処理温度を１１８０℃以下にすると、Ｘ線ト
ポグラフィーによる結晶性評価が最良（○）になった。
ただし、熱処理用粉末の平均粒径が４００μｍの場合に
は、体積収縮による応力の問題はなくとも、焦電に起因
するクラックが薄板７に生じた。

【００６２】なお、実験番号３−１〜３−１１のすべて
において、熱処理後の酸化物単結晶のキュリー温度Ｔ_C
は１１９０℃であった。また、ＶＴＥ処理後において、
薄板を構成する単結晶が単分域化されていることを、Ｄ
ＴＡ装置で確認した。

【００６３】（実験４）実験番号３−１，３−２，３−
３，３−４，３−５，３−８，３−９において、一次処
理工程と二次処理工程との間、白金匣鉢の蓋をしないで
加熱を行ったところ、熱処理用粉末のＴ_Cが１１８８℃
に低下した。一方、実験番号３−１０，３−１１におい
て、一次処理工程及び二次処理工程の間、白金匣鉢の蓋
をしないで加熱を行ったところ、熱処理用粉末のＴ_Cは
１１９０℃であった。

【００６４】なお、図３に示すように、コングルエント
組成のニオブ酸リチウム単結晶からなる薄板７を、Ｌｉ
が５０mol である本発明のニオブ酸リチウム粉末６の上
に載置し、ＶＴＥ処理を行った。この結果、ＶＴＥ処理
後において、薄板７に、クラックによる破損や光学特性
の劣化が生じなかった。

【００６５】以上、ニオブ酸リチウム単結晶からなる薄
板７の熱処理についての実験例を述べた。また、タンタ
ル酸リチウム単結晶からなる薄板７の熱処理において
も、上記と同様の実験結果が得られた。具体的には、コ
ングルエント組成のタンタル酸リチウム単結晶からなる
薄板７について、実験３と同様に実験した（熱処理温度
は１４８０℃とした）。この結果、本発明の範囲内で
は、薄板７に、クラックによる破損や光学特性の劣化が
生じなかった。

【００６６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、酸
化物単結晶を酸化物粉末に接触させて熱処理するとき
に、酸化物粉末の収縮や焼結の進行が抑制され、酸化物
単結晶にクラックや破損、特性の劣化が生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ニオブ酸リチウムの相図である。

【図２】タンタル酸リチウムの相図である。

【図３】薄板７を熱処理用酸化物粉末６中に埋設したＶ
ＴＥ処理用構造体を示す断面図である。

【図４】他の例で使用するＶＴＥ処理用構造体を示す断
面図である。

【図５】（ａ）は、ＶＴＥ処理及び単分域化処理を行え
る構造体を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＶb −Ｖb 線
断面図である。

【図６】ＶＴＥ処理及び単分域化処理を行える構造体を
概略的に示す断面図である。

【図７】ＶＴＥ処理及び単分域化処理を行える構造体を
概略的に示す断面図である。

【図８】熱処理スケジュール及び電圧印加スケジュール
の一例を示すグラフである。

【符号の説明】

１蓋２容器の本体５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ平板状電極６熱処理用酸化物粉末７酸化物単結晶からなる薄板８未処理の酸化物粉末１０容器

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】酸化物単結晶を熱処理するのに用いる熱
処理用酸化物粉末を製造する方法であって、酸化物からなる原料粉末の溶融温度をＴ_m℃としたと
き、（Ｔ_m−２０）℃以上の温度で前記原料粉末を加熱
する一次処理工程；この加熱した原料を解砕する一次解
砕工程；及びこうして得た一次処理粉末を、（Ｔ_m−５
０）℃以上の温度で加熱する二次処理工程を有する、熱
処理用酸化物粉末の製造方法。
【請求項２】前記二次処理工程において、前記一次処
理粉末を（Ｔ_m−２０）℃以下の温度で加熱する、請求
項１記載の熱処理用酸化物粉末の製造方法。
【請求項３】前記一次処理工程において前記原料粉末
を密閉容器内で加熱し、前記二次処理工程において前記
一次処理粉末を密閉容器内で加熱する、請求項１記載の
熱処理用酸化物粉末の製造方法。
【請求項４】前記一次処理粉末の平均粒径を２５０μ
ｍ以下とする、請求項１記載の熱処理用酸化物粉末の製
造方法。
【請求項５】前記二次処理によって得られた物を解砕
することによって、平均粒径２５０μｍ以下の熱処理用
酸化物粉末を得る二次解砕工程を有する、請求項１記載
の熱処理用酸化物粉末の製造方法。
【請求項６】酸化物からなる原料粉末の溶融温度をＴ
_m℃としたとき、（Ｔ_m−２０）℃以上の温度で前記原
料粉末を加熱する一次処理工程；この加熱した原料を解
砕する一次解砕工程；こうして得た一次処理粉末を（Ｔ
_m−５０）℃以上の温度で加熱する二次処理工程；二次
処理によって得られた物を解砕することによって熱処理
用酸化物粉末を得る二次解砕工程；及び酸化物単結晶を
前記熱処理用酸化物粉末に接触させて熱処理する熱処理
工程を有する、酸化物単結晶の熱処理方法。