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新しいタイプの異方性セラミックスレーザ材料の開発に成功

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August, 1, 2019, 北見--北見工業大学の古瀬裕章准教授、物質・材料研究機構の金炳男グループリーダー、東京医科歯科大学の堀内尚紘助教らの共同研究チームは、新しいタイプの異方性セラミックスの透明化と、そのレーザ発振の実証に初めて成功した。
 多結晶セラミックスは単結晶体と比較して様々な利点 (例えば大口径化、複合化等) を有しているが、通常、多数の結晶粒で構成される多結晶セラミックスでは、結晶方位に対して一様な屈折率を持つ立方晶系材料でしかレーザ品質の透光性が得られておらず、非立方晶系材料 (サファイアやアパタイト) は単結晶体のみが実用されていた。しかし、非立方晶系材料においても結晶粒径を光の波長の約10分の1に抑制することで粒界散乱を低減でき、極めて高品質な透明セラミックスが作製できること、またレーザ発振に至ることを明らかにした。同様のアプローチは国内外の研究者らによって試みられてきたが、レーザ発振に至ったのはこの研究が初めてである。この研究成果は、高度な粉体合成技術、焼結技術、レーザ技術を駆使することで得られた成果であり、学術的にも大きな意義がある。
 今後は、この成果を基に、様々な新レーザ材料が開発され、光技術が飛躍的に発展すると期待される。

研究成果は、Scientific Reportsに発表された。

(詳細は、https://www.nims.go.jp/)