JP2941199B2 - レーザー結晶育成用原料組成物 - Google Patents
レーザー結晶育成用原料組成物Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/12—Halides
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＢＣＦ6 （Ａ：
Ｌｉ、Ｂ：Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，（Ｎａ）、Ｃ：Ａｌ，Ｃ
ｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ）系レーザー結晶にＧａ，Ｉｎと
希土類を共添加することで、希土類元素の濃度不均質を
軽減する新規原料組成に関するもので、この組成によっ
て、大型で高品質なレーザー結晶を得るものである。
Ｌｉ、Ｂ：Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，（Ｎａ）、Ｃ：Ａｌ，Ｃ
ｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ）系レーザー結晶にＧａ，Ｉｎと
希土類を共添加することで、希土類元素の濃度不均質を
軽減する新規原料組成に関するもので、この組成によっ
て、大型で高品質なレーザー結晶を得るものである。
【０００２】
【従来技術とその解決しようとする課題】ＡＢＣＦ6
（Ａ：Ｌｉ、Ｂ：Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ、Ｃ：Ａｌ，Ｃｒ，
Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ）系レーザー結晶は、赤外波長可変レ
ーザー結晶として、Ｃｒを１ａｔ．％程度添加したＬｉ
ＳｒＡｌＦ6 ，ＬｉＣａＡｌＦ6 、紫外波長可変レーザ
ー結晶として、Ｃｅを１〜０．０１ａｔ．％程度添加し
たＬｉＳｒＡｌＦ6 ，ＬｉＣａＡｌＦ6 などが知られて
いる。ＬｉＳｒＡｌＦ6 ，ＬｉＣａＡｌＦ6 などの、レ
ーザー結晶母材は、真空紫外（１４０〜１５０ｎｍ）か
ら、赤外（８μｍ付近）までの広い波長範囲で光を透過
し、希土類や遷移金属元素を添加したレーザー結晶とし
て有望である。
（Ａ：Ｌｉ、Ｂ：Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ、Ｃ：Ａｌ，Ｃｒ，
Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ）系レーザー結晶は、赤外波長可変レ
ーザー結晶として、Ｃｒを１ａｔ．％程度添加したＬｉ
ＳｒＡｌＦ6 ，ＬｉＣａＡｌＦ6 、紫外波長可変レーザ
ー結晶として、Ｃｅを１〜０．０１ａｔ．％程度添加し
たＬｉＳｒＡｌＦ6 ，ＬｉＣａＡｌＦ6 などが知られて
いる。ＬｉＳｒＡｌＦ6 ，ＬｉＣａＡｌＦ6 などの、レ
ーザー結晶母材は、真空紫外（１４０〜１５０ｎｍ）か
ら、赤外（８μｍ付近）までの広い波長範囲で光を透過
し、希土類や遷移金属元素を添加したレーザー結晶とし
て有望である。
【０００３】一般に、結晶中に不純物元素を添加する
と、初期組成よりも低濃度で結晶中に取り込まれる。例
えば、融液からの結晶育成を例に取る。単位重量育成し
たときの、結晶中の希土類濃度をＣS 、残った融液中の
希土類濃度をＣl とすると、分配係数ｋは、ｋ＝ＣS ／
Ｃl と定義される。一般にｋ＜１であり、結晶中の濃度
は融液中の濃度より低い。このため、融液中の濃度は濃
縮によって徐々に上昇する。同時に、融液中の濃度変化
に比例して、結晶中の濃度も変化する。ｋ＝１の時は、
融液、結晶ともに組成変化は全くないが、ｋが１から離
れるほど、組成変化は大きくなる。
と、初期組成よりも低濃度で結晶中に取り込まれる。例
えば、融液からの結晶育成を例に取る。単位重量育成し
たときの、結晶中の希土類濃度をＣS 、残った融液中の
希土類濃度をＣl とすると、分配係数ｋは、ｋ＝ＣS ／
Ｃl と定義される。一般にｋ＜１であり、結晶中の濃度
は融液中の濃度より低い。このため、融液中の濃度は濃
縮によって徐々に上昇する。同時に、融液中の濃度変化
に比例して、結晶中の濃度も変化する。ｋ＝１の時は、
融液、結晶ともに組成変化は全くないが、ｋが１から離
れるほど、組成変化は大きくなる。
【０００４】ＡＢＣＦ6 （Ａ：Ｌｉ、Ｂ：Ｃａ，Ｓｒ，
Ｂａ、Ｃ：Ａｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ）系レーザー
結晶では、希土類（三価）を添加すると、前記組成のＢ
サイト（主に二価）に置換するため、電荷の不一致から
分配係数ｋは、非常に小さくなる。このため、結晶の育
成と共に融液中の希土類濃度が著しく増加し、これに伴
い結晶中の希土類濃度も育成と共に増加する。以上のよ
うな機構で、育成初期の部分の希土類濃度は低濃度、終
期には高濃度と、添加量に大きな不均一が生じ、均質な
結晶が得られない。また、融液中に希土類が濃縮される
と、結晶育成の技術的な困難さも増す。
Ｂａ、Ｃ：Ａｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ）系レーザー
結晶では、希土類（三価）を添加すると、前記組成のＢ
サイト（主に二価）に置換するため、電荷の不一致から
分配係数ｋは、非常に小さくなる。このため、結晶の育
成と共に融液中の希土類濃度が著しく増加し、これに伴
い結晶中の希土類濃度も育成と共に増加する。以上のよ
うな機構で、育成初期の部分の希土類濃度は低濃度、終
期には高濃度と、添加量に大きな不均一が生じ、均質な
結晶が得られない。また、融液中に希土類が濃縮される
と、結晶育成の技術的な困難さも増す。
【０００５】この問題を解決する簡単な方法として、大
量の原料融液から、少量の結晶を得る方法があるが、採
算の面から、工業的とはいえない。また、原料融液の中
の希土類濃度を一定に保つために、結晶化した組成と同
じ量の原料を追加する方法があるが、装置が複雑で制御
も困難になるといった問題がある。
量の原料融液から、少量の結晶を得る方法があるが、採
算の面から、工業的とはいえない。また、原料融液の中
の希土類濃度を一定に保つために、結晶化した組成と同
じ量の原料を追加する方法があるが、装置が複雑で制御
も困難になるといった問題がある。
【０００６】これらの問題を一気に解決するためには、
希土類がより結晶中に取り込まれやすい組成、つまり、
希土類の分配係数ｋを１に近づける原料組成を、新たに
開発する必要がある。そこで、電荷の不一致を解消する
ために、Ｎａを前記組成のＢサイトに共添加する方法
が、Ｃ．Ｄ．Ｍａｒｓｈａｌｌら（Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏ
ｃ．Ａｍ．Ｂ，Ｖｏｌ．１１，Ｎｏ１０（１９９４）２
０５４−２０６５）によって提案された。実際にＮａを
共添加することで、希土類の濃度不均質の問題はわずか
に軽減する。しかし、希土類と共添加する元素がＮａ単
独の場合、十分な効果は得られない。
希土類がより結晶中に取り込まれやすい組成、つまり、
希土類の分配係数ｋを１に近づける原料組成を、新たに
開発する必要がある。そこで、電荷の不一致を解消する
ために、Ｎａを前記組成のＢサイトに共添加する方法
が、Ｃ．Ｄ．Ｍａｒｓｈａｌｌら（Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏ
ｃ．Ａｍ．Ｂ，Ｖｏｌ．１１，Ｎｏ１０（１９９４）２
０５４−２０６５）によって提案された。実際にＮａを
共添加することで、希土類の濃度不均質の問題はわずか
に軽減する。しかし、希土類と共添加する元素がＮａ単
独の場合、十分な効果は得られない。
【０００７】本発明は、上述した課題を解決するため
に、共添加する元素としてＧａ，Ｉｎを選択し、希土類
の分配係数を１に近づけ、より均質に添加可能なＡＢＣ
Ｆ6 （Ａ：Ｌｉ、Ｂ：Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｎａ，Ｒ、
Ｃ：Ａｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｇａ，Ｉｎ）系レ
ーザー結晶育成原料組成物を提供することを目的とす
る。ただし、Ｒは任意の希土類元素である。
に、共添加する元素としてＧａ，Ｉｎを選択し、希土類
の分配係数を１に近づけ、より均質に添加可能なＡＢＣ
Ｆ6 （Ａ：Ｌｉ、Ｂ：Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｎａ，Ｒ、
Ｃ：Ａｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｇａ，Ｉｎ）系レ
ーザー結晶育成原料組成物を提供することを目的とす
る。ただし、Ｒは任意の希土類元素である。
【０００８】
【課題を解決するための具体的手段】本発明は、ＡＢＣ
Ｆ6 （Ａ：Ｌｉ、Ｂ：Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，（Ｎａ）、
Ｃ：Ａｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ）系レーザー結晶
に、Ｇａ，Ｉｎのうち少なくとも一種類を、合計で０．
１〜６０ａｔ．％となるように、希土類元素と共に添加
し、希土類元素を効率よくしかも均質に結晶中に添加で
きる結晶育成用原料組成物を提供するものである。
Ｆ6 （Ａ：Ｌｉ、Ｂ：Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，（Ｎａ）、
Ｃ：Ａｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ）系レーザー結晶
に、Ｇａ，Ｉｎのうち少なくとも一種類を、合計で０．
１〜６０ａｔ．％となるように、希土類元素と共に添加
し、希土類元素を効率よくしかも均質に結晶中に添加で
きる結晶育成用原料組成物を提供するものである。
【０００９】上記したように、本発明はＡＢＣＦ6
（Ａ：Ｌｉ、Ｂ：Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｎａ，Ｒ、Ｃ：Ａ
ｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｇａ，Ｉｎ）系レーザー
結晶育成用原料組成物よりなる。ただし、Ｒは任意の希
土類元素を示す。
（Ａ：Ｌｉ、Ｂ：Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｎａ，Ｒ、Ｃ：Ａ
ｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｇａ，Ｉｎ）系レーザー
結晶育成用原料組成物よりなる。ただし、Ｒは任意の希
土類元素を示す。
【００１０】本発明のＡＢＣＦ6 （Ａ：Ｌｉ、Ｂ：Ｃ
ａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｎａ，Ｒ、Ｃ：Ａｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃ
ｏ，Ｆｅ，Ｇａ，Ｉｎ）系レーザー結晶組成物は、Ｇ
ａ，Ｉｎのうち少なくとも一種類を、合計で０．１〜６
０ａｔ．％含有し、かつ発光中心として、希土類を１０
-3〜５ａｔ．％の濃度で含有することを特徴とする。た
だし、Ｒは任意の希土類元素である。
ａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｎａ，Ｒ、Ｃ：Ａｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃ
ｏ，Ｆｅ，Ｇａ，Ｉｎ）系レーザー結晶組成物は、Ｇ
ａ，Ｉｎのうち少なくとも一種類を、合計で０．１〜６
０ａｔ．％含有し、かつ発光中心として、希土類を１０
-3〜５ａｔ．％の濃度で含有することを特徴とする。た
だし、Ｒは任意の希土類元素である。
【００１１】本発明において、Ｇａ，Ｉｎ，希土類元素
は、フッ化物の形で原料に加えても良いし、別の形態
（例えば酸化物）として加え、後でフッ素化しても良
い。フッ素化の方法としては、酸性フッ化アンモニウム
やフッ化アンモニウムを加えて加熱する方法や、フッ化
水素酸，フッ素，三塩化フッ素，三フッ化窒素などを含
む雰囲気での処理など、フッ素化が行える方法なら、ど
のような方法を採っても良い。
は、フッ化物の形で原料に加えても良いし、別の形態
（例えば酸化物）として加え、後でフッ素化しても良
い。フッ素化の方法としては、酸性フッ化アンモニウム
やフッ化アンモニウムを加えて加熱する方法や、フッ化
水素酸，フッ素，三塩化フッ素，三フッ化窒素などを含
む雰囲気での処理など、フッ素化が行える方法なら、ど
のような方法を採っても良い。
【００１２】Ｇａ，Ｉｎの添加は、希土類の分配係数改
善に対し、添加量０．１〜６０ａｔ．％の間で効果があ
る。Ｇａ，Ｉｎの添加量を増加させると、Ｃｅの分配係
数は増加し、添加量１０〜２０ａｔ．％で極大になる。
添加量が３０ａｔ．％を越えると結晶品質が低下し、６
０ａｔ．％では結晶育成が非常に困難となる。このた
め、添加量０．１〜６０ａｔ．％の範囲でＣｅの分配係
数の改善がみられるが、５〜３０ａｔ．％の添加がより
好ましい。
善に対し、添加量０．１〜６０ａｔ．％の間で効果があ
る。Ｇａ，Ｉｎの添加量を増加させると、Ｃｅの分配係
数は増加し、添加量１０〜２０ａｔ．％で極大になる。
添加量が３０ａｔ．％を越えると結晶品質が低下し、６
０ａｔ．％では結晶育成が非常に困難となる。このた
め、添加量０．１〜６０ａｔ．％の範囲でＣｅの分配係
数の改善がみられるが、５〜３０ａｔ．％の添加がより
好ましい。
【００１３】また、希土類元素の添加量は、各希土類元
素の吸収断面積及び、レーザー発振に使用する準位の誘
導放出断面積、上準位寿命などによって変化するので、
一概に規定できないが、例えば２８５〜３１０ｎｍの紫
外波長可変レーザー用結晶では、Ｃｅを１ａｔ．％以
下、０．０１ａｔ．％以上とすることが好ましい。赤外
用の例としては、１μｍ帯の発振をＮｄで行う場合１ａ
ｔ．％程度が好ましい。同じ１μｍ帯でも、Ｙｂの場合
は１ａｔ．％以上添加した方が好ましいが結晶育成上の
問題から、上限は５ａｔ．％程度である。
素の吸収断面積及び、レーザー発振に使用する準位の誘
導放出断面積、上準位寿命などによって変化するので、
一概に規定できないが、例えば２８５〜３１０ｎｍの紫
外波長可変レーザー用結晶では、Ｃｅを１ａｔ．％以
下、０．０１ａｔ．％以上とすることが好ましい。赤外
用の例としては、１μｍ帯の発振をＮｄで行う場合１ａ
ｔ．％程度が好ましい。同じ１μｍ帯でも、Ｙｂの場合
は１ａｔ．％以上添加した方が好ましいが結晶育成上の
問題から、上限は５ａｔ．％程度である。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例により限定されるもので
はない。
るが、本発明はこれらの実施例により限定されるもので
はない。
【００１５】実施例１ 原料に超高純度フッ化物原料（ＬｉＦ，ＣｅＦ3 ，Ｓｒ
Ｆ2 ，ＧａＦ3 ，ＡｌＦ3 ）を使用し、仕込み組成がＬ
ｉＣｅ0.006 Ｓｒ0.994 Ｇａ0.1 Ａｌ0.9 Ｆ6. 006 とな
るように混合した。この混合原料を、白金るつぼ中で溶
融し、回転引き上げ法で単結晶育成を行った。得られた
結晶を分析した結果、Ｃｅの分配係数はｋ＝０．３６２
であった。全ての実施例、比較例に使用した結晶は、融
液からの回転引き上げ法によって育成した。
Ｆ2 ，ＧａＦ3 ，ＡｌＦ3 ）を使用し、仕込み組成がＬ
ｉＣｅ0.006 Ｓｒ0.994 Ｇａ0.1 Ａｌ0.9 Ｆ6. 006 とな
るように混合した。この混合原料を、白金るつぼ中で溶
融し、回転引き上げ法で単結晶育成を行った。得られた
結晶を分析した結果、Ｃｅの分配係数はｋ＝０．３６２
であった。全ての実施例、比較例に使用した結晶は、融
液からの回転引き上げ法によって育成した。
【００１６】実施例２ 原料に超高純度フッ化物原料（ＬｉＦ，ＣｅＦ3 ，Ｓｒ
Ｆ2 ，ＩｎＦ3 ，ＡｌＦ3 ）を使用し、仕込み組成がＬ
ｉＣｅ0.006 Ｓｒ0.994 Ｉｎ0.1 Ａｌ0.9 Ｆ6. 006 とな
るように混合した。この混合原料を、白金るつぼ中で溶
融し、回転引き上げ法で単結晶育成を行った。得られた
結晶を分析した結果、Ｃｅの分配係数はｋ＝０．２５８
であった。この結果を、以下に述べるＧａ，Ｉｎを含ま
ない結晶、Ｎａを共添加した結晶と比較し、表１に示
す。
Ｆ2 ，ＩｎＦ3 ，ＡｌＦ3 ）を使用し、仕込み組成がＬ
ｉＣｅ0.006 Ｓｒ0.994 Ｉｎ0.1 Ａｌ0.9 Ｆ6. 006 とな
るように混合した。この混合原料を、白金るつぼ中で溶
融し、回転引き上げ法で単結晶育成を行った。得られた
結晶を分析した結果、Ｃｅの分配係数はｋ＝０．２５８
であった。この結果を、以下に述べるＧａ，Ｉｎを含ま
ない結晶、Ｎａを共添加した結晶と比較し、表１に示
す。
【００１７】比較例１ 原料に超高純度フッ化物原料（ＬｉＦ，ＣｅＦ3 ，Ｓｒ
Ｆ2 ，ＡｌＦ3 ）を使用し、仕込み組成がＬｉＣｅ0.01
Ｓｒ0.99ＡｌＦ6.01となるように混合した。この混合原
料を、白金るつぼ中で溶融し、回転引き上げ法で単結晶
育成を行った。得られた結晶を分析した結果、Ｃｅの分
配係数はｋ＝０．０３２であった。
Ｆ2 ，ＡｌＦ3 ）を使用し、仕込み組成がＬｉＣｅ0.01
Ｓｒ0.99ＡｌＦ6.01となるように混合した。この混合原
料を、白金るつぼ中で溶融し、回転引き上げ法で単結晶
育成を行った。得られた結晶を分析した結果、Ｃｅの分
配係数はｋ＝０．０３２であった。
【００１８】比較例２ 原料に超高純度フッ化物原料（ＬｉＦ，ＮａＦ，ＣｅＦ
3 ，ＳｒＦ2 ，ＡｌＦ 3 ）を使用し、仕込み組成がＬｉ
Ｃｅ0.01Ｎａ0.01Ｓｒ0.98ＡｌＦ6 となるように混合し
た。この混合原料を、白金るつぼ中で溶融し、回転引き
上げ法で単結晶育成を行った。得られた結晶を分析した
結果、Ｃｅの分配係数はｋ＝０．０４２であった。
3 ，ＳｒＦ2 ，ＡｌＦ 3 ）を使用し、仕込み組成がＬｉ
Ｃｅ0.01Ｎａ0.01Ｓｒ0.98ＡｌＦ6 となるように混合し
た。この混合原料を、白金るつぼ中で溶融し、回転引き
上げ法で単結晶育成を行った。得られた結晶を分析した
結果、Ｃｅの分配係数はｋ＝０．０４２であった。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１から明らかなように、Ｇａ，Ｉｎを共
添加した実施例１，２の結晶は、比較例１（共添加な
し）と比較して各々１１，８倍、Ｎａを共添加した比較
例２に対しても８．６，６．１倍の分配係数を持つ。結
晶の育成初期のＣｅ濃度が、融液の組成変化によって、
２倍の濃度になってしまう引き上げ量を試算すると、Ｇ
ａを添加しない組成では５０％付近なのに対し、Ｇａを
共添加した組成では８０％付近、Ｉｎを添加した結晶で
は６０％付近である。よって、同一の原料量から結晶を
育成した場合、Ｇａ，Ｉｎを共添加した原料組成では、
分配係数の関係から、融液中及び結晶中の希土類濃度変
化が抑制され、均質な結晶が育成可能である。また、一
定の組成変動を許容した場合、同一量の融液からより多
くの割合を結晶化させられるため、大型の結晶を育成可
能である。
添加した実施例１，２の結晶は、比較例１（共添加な
し）と比較して各々１１，８倍、Ｎａを共添加した比較
例２に対しても８．６，６．１倍の分配係数を持つ。結
晶の育成初期のＣｅ濃度が、融液の組成変化によって、
２倍の濃度になってしまう引き上げ量を試算すると、Ｇ
ａを添加しない組成では５０％付近なのに対し、Ｇａを
共添加した組成では８０％付近、Ｉｎを添加した結晶で
は６０％付近である。よって、同一の原料量から結晶を
育成した場合、Ｇａ，Ｉｎを共添加した原料組成では、
分配係数の関係から、融液中及び結晶中の希土類濃度変
化が抑制され、均質な結晶が育成可能である。また、一
定の組成変動を許容した場合、同一量の融液からより多
くの割合を結晶化させられるため、大型の結晶を育成可
能である。
【００２１】実施例３ 原料に超高純度フッ化物原料（ＬｉＦ，ＣｅＦ3 ，Ｓｒ
Ｆ2 ，ＧａＦ3 ，ＩｎＦ3 ，ＡｌＦ3 ）を使用し、仕込
み組成がＬｉＣｅ0.006 Ｓｒ0.994 Ｇａx Ａｌ 1-x Ｆ
6.006 ，ＬｉＣｅ0.006 Ｓｒ0.994 Ｉｎx Ａｌ1-x Ｆ
6.006 （０．００１≦ｘ≦０．６）となるように混合し
た。この混合原料を、白金るつぼ中で溶融し、回転引き
上げ法で単結晶育成を行った。得られた結晶を分析した
結果、Ｃｅの分配係数は、ｘの増加と共に１に近づき、
ｘ＝０．１〜０．２で極大となり、ｘ≧０．２では減少
した。ｘ≧０．３で結晶中にインクルージョンが発生
し、ｘ≒０．６で結晶化が困難となった。このことか
ら、測定した全組成で、共添加しない場合のＣｅの分配
係数ｋ＝０．０３２を越えていることがわかる。また、
Ｇａ，Ｉｎの添加濃度の変化に対するＣｅの分配係数と
の関係を図１に示した。
Ｆ2 ，ＧａＦ3 ，ＩｎＦ3 ，ＡｌＦ3 ）を使用し、仕込
み組成がＬｉＣｅ0.006 Ｓｒ0.994 Ｇａx Ａｌ 1-x Ｆ
6.006 ，ＬｉＣｅ0.006 Ｓｒ0.994 Ｉｎx Ａｌ1-x Ｆ
6.006 （０．００１≦ｘ≦０．６）となるように混合し
た。この混合原料を、白金るつぼ中で溶融し、回転引き
上げ法で単結晶育成を行った。得られた結晶を分析した
結果、Ｃｅの分配係数は、ｘの増加と共に１に近づき、
ｘ＝０．１〜０．２で極大となり、ｘ≧０．２では減少
した。ｘ≧０．３で結晶中にインクルージョンが発生
し、ｘ≒０．６で結晶化が困難となった。このことか
ら、測定した全組成で、共添加しない場合のＣｅの分配
係数ｋ＝０．０３２を越えていることがわかる。また、
Ｇａ，Ｉｎの添加濃度の変化に対するＣｅの分配係数と
の関係を図１に示した。
【００２２】
【発明の効果】本発明のレーザー結晶原料組成物は、Ａ
ＢＣＦ6 （Ａ：Ｌｉ、Ｂ：Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，（Ｎ
ａ）、Ｃ：Ａｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ）で表される
レーザー結晶原料に対し、希土類元素とＧａ，Ｉｎのう
ち少なくとも１つを共添加することで、希土類元素の分
配係数を１に近づけ、結晶中に希土類を効率よく取り込
み、結晶中の希土類の濃度不均質を軽減し、高品質で大
型の結晶が得られる。
ＢＣＦ6 （Ａ：Ｌｉ、Ｂ：Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，（Ｎ
ａ）、Ｃ：Ａｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ）で表される
レーザー結晶原料に対し、希土類元素とＧａ，Ｉｎのう
ち少なくとも１つを共添加することで、希土類元素の分
配係数を１に近づけ、結晶中に希土類を効率よく取り込
み、結晶中の希土類の濃度不均質を軽減し、高品質で大
型の結晶が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｇａ，Ｉｎの添加濃度の変化に対するＣｅの分
配係数との関係を示す。
配係数との関係を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｌｉ〔Ｒn α1-n 〕〔（Ｇａp Ｉｎq ）
β1-p-q 〕Ｆ6+n で表される組成において、１０-5≦ｎ
≦０．１、０≦ｐ，ｑ≦０．６かつ０．００１≦ｐ＋ｑ
≦０．６の組成範囲であるようなレーザー結晶育成用原
料組成物。ただし、αはＣａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｎａのうち
から少なくとも一種類、βはＡｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，
Ｆｅのうちから少なくとも一種類を選択し、Ｒは任意の
希土類元素を示す。 - 【請求項２】 Ｌｉ〔Ｒn Ｎａm α1-n-m 〕〔（Ｇａp
Ｉｎq ）β1-p-q 〕Ｆ6+ n-m で表される組成において、
０≦ｍ／ｎ≦５の範囲でＮａを含有する、請求項１に記
載のレーザー結晶育成用原料組成物。
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|---|---|---|---|
| JP7217000A JP2941199B2 (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | レーザー結晶育成用原料組成物 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7217000A JP2941199B2 (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | レーザー結晶育成用原料組成物 |
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ID=16697253
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP7217000A Expired - Fee Related JP2941199B2 (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | レーザー結晶育成用原料組成物 |
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1996
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