JP6993612B2 - ガラス材及びその製造方法 - Google Patents
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Description
従来、ファラデー効果を示すガラス材として、SiO2-B2O3-Al2O3-Tb2O3系のガラス材(特許文献1参照)、P2O5-B2O3-Tb2O3系のガラス材(特許文献2参照)、あるいはP2O5-TbF3-RF2(Rはアルカリ土類金属)系のガラス材(特許文献3参照)等が知られている。
のではない。
(前駆体ガラスの作製)
まず、モル%でTb2O3 20%、SiO2 15%、Al2O3 30%及びCaO 35%になるように調合したガラス原料を白金ルツボに入れ、1500℃で1時間溶融した。次に、溶融ガラスを金属板上に流し出し、冷却固化し、前駆体ガラス(ガラス転移点 748℃)を得た。なお、得られた前躯体ガラスは、茶色を呈しており、633nmにおける光透過率は55%であった。
次に、前駆体ガラスを4%-H2/N2(体積%で、H2 4%、N2 96%の混合ガス)雰囲気中、800℃で3時間熱処理を行い、ガラス材を得た。得られたガラス材の全Tbに対するTb3+の割合が89%であり、633nmにおける光透過率は83%であった。
(前駆体ガラスの作製)
まず、モル%でTb2O3 30%、Al2O3 60%及びB2O3 10%になるように調合した原料をプレス成型し、1200℃で6時間焼結することによりガラス原料塊を作製した。次に、乳鉢中でガラス原料塊を粗粉砕し、0.5gの小片とした。得られたガラス原料塊の小片を用いて、無容器浮遊法によって前駆体ガラス(直径 約4mm、ガラス転移点 843℃)を作製した。なお、浮上ガスには乾燥空気を用い、熱源としては100W CO2レーザー発振器を用いた。
前駆体ガラスを4%-H2/N2雰囲気中、830℃で3時間熱処理を行い、ガラス材を得た。得られたガラス材の全Tbに対するTb3+の割合が85%であり、633nmにおける光透過率は82%であった。
(前駆体ガラスの作製)
まず、モル%でTb2O3 39%、SiO2 20%、B2O3 24%、P2O5 7%、Al2O3 10%になるように調合した原料をプレス成型し、800℃で6時間焼結することによりガラス原料塊を作製した。次に、乳鉢中でガラス原料塊を粗粉砕し、0.5gの小片とした。得られたガラス原料塊の小片を用いて、無容器浮遊法によって前駆体ガラス(直径 約4mm、ガラス転移点 865℃)を作製した。なお、浮上ガスにはN2ガスを用い、熱源としては100W CO2レーザー発振器を用いた。
前駆体ガラスを4%-H2/N2雰囲気中、860℃で10時間熱処理を行い、ガラス材を得た。得られたガラス材の全Tbに対するTb3+の割合が92%であり、633nmにおける光透過率は82%であった。
実施例1にて作製した前駆体ガラスを大気雰囲気中、800℃で3時間熱処理を行い、ガラス材を得た。得られたガラス材の全Tbに対するTb3+の割合が45%であり、633nmにおける光透過率は43%と低かった。
実施例1にて作製した前駆体ガラスを4%-H2/N2雰囲気中、500℃で3時間熱処理を行い、ガラス材を得た。得られたガラス材の全Tbに対するTb3+の割合が42%であり、633nmにおける光透過率は43%と低かった。
実施例1にて作製した前駆体ガラスを4%-H2/N2雰囲気中、1100℃で3時間熱処理を行い、ガラス材を得た。得られたガラス材は、失透していた。
Claims (12)
- モル%の酸化物換算で、Tb2O3 25%超~40%、P 2 O 5 1~50%、Ga 2 O 3 0~5%を含有し、Sb2O3及びAs2O3を実質的に含有せず、全Tbに対するTb3+の割合が、モル%で55%以上であることを特徴とするガラス材。
- さらに、モル%で、SiO2 0~45%未満、B2O3 0~25%未満、SiO2+B2O3+P2O5 1~70%を含有することを特徴とする請求項1に記載のガラス材。
- さらに、モル%で、Al2O3 0~70%を含有することを特徴とする請求項1または2に記載のガラス材。
- モル%で、Al 2 O 3 1~10%を含有することを特徴とする請求項3に記載のガラス材。
- 波長633nmにおいて光路長1mmでの光透過率が60%以上であることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載のガラス材。
- ガラス転移点が650~1000℃であることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載のガラス材。
- 磁気光学素子として用いられることを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載のガラス材。
- ファラデー回転素子として用いられることを特徴とする請求項7に記載のガラス材。
- モル%の酸化物換算で、Tb2O3 25%超~40%、P 2 O 5 1~50%、Ga 2 O 3 0~5%を含有し、Sb2O3及びAs2O3を実質的に含有せず、波長633nmにおいて光路長1mmでの光透過率が60%以上であることを特徴とするガラス材。
- 請求項1~9のいずれかに記載のガラス材を製造するための方法であって、
前駆体ガラスを不活性雰囲気または還元性雰囲気で熱処理をする工程
を備えることを特徴とするガラス材の製造方法。 - 前駆体ガラスを、(ガラス転移点-150℃)~(ガラス転移点+150℃)で熱処理することを特徴とする請求項10に記載のガラス材の製造方法。
- 前駆体ガラスを650超~1000℃で熱処理することを特徴とする請求項10または11に記載のガラス材の製造方法。
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