新しいタイプの異方性セラミックスレーザー材料の開発に成功

2019-07-30

結晶粒を光の波長の約10分の1に制御する合成手法を確立

2019-07-29　北見工業大学,物質・材料研究機構,東京医科歯科大学

国立大学法人北見工業大学の古瀬裕章准教授、NIMSの金炳男グループリーダー、国立大学法人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、そのレーザー発振の実証に初めて成功しました。

概要

国立大学法人北見工業大学の古瀬裕章准教授、国立研究開発法人物質・材料研究機構の金炳男グループリーダー、国立大学法人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、この度、新しいタイプの異方性セラミックスの透明化と、そのレーザー発振の実証に初めて成功しました。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) を有していますが、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ー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ました。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、そしてレーザー発振に至ることを明らかにしました。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ましたが、レーザー発振に至ったのは本研究が初めてです。この研究成果は、高度な粉体合成技術、焼結技術、レーザー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ります。今後は、本成果を基に、様々な新レーザー材料が開発され、光技術が飛躍的に発展すると期待されます。