Ni^<2+>イオンを含有するPbO-B_2O_3-R_2O(R=Na or/and K)系ガラスの光学的性質 : 可視域, 赤外域光吸収及び屈折率

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概要

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• PbO-B2O3-R2O (R=Na or/and K)系ガラス中のNi2+イオンの吸収スペクトルと、本系ガラスの赤外吸収スペクトル及び屈折率を測定した。この結果から配位子場強度及びRacahのBパラメーターを算出した。これらの結果を総合して、ガラス構造に及ぼすアルカリ金属酸化物の組成割合の変化による影響及びPbO比の変化の影響等を検討した。900cm-1の付近に現れる赤外吸収スペクトルの強度は、アルカリ含有量の増加に伴い減少する傾向が見られた。これはアルカリ含有量の増加に伴ってBO4単位の一部がBO3単位に変化していくためであると考えた。この傾向は、NaとKのアルカリの種類が違っても、また混合アルカリガラスにおいても、その差異は認められなかった。アルカリ含有量の増加に伴って屈折率は低下した。これはアルカリ含有量の増加とともにPb2+の割合が減少したためであると考えられる。また混合アルカリガラスの屈折率は、アルカリ含有量の変化に伴ってほぼ直線的に変化し、混合アルカリ効果はほとんど見られなかった。Ni2+イオンの吸収スペクトルから求めた配位子場強度は、単一アルカリガラスの場合はアルカリ含有量の増加に伴い高波数側へシフトし、またPbOの割合が大きい場合にはその強度の変化は小さいことが認められた。単に混合アルカリガラスの場合は、NaとKのモル比が1:1付近が極小となるゆるやかな曲線を示した。RacahのBパラメーターは(100-x)(PbO･2B2O3)+xK2O+(16-x)Na2O系ガラス及び76(pbO･2B2O3)+xK2O+(24-x)Na2O系ガラスにおいてK2Oの濃度の増大に伴って低波数側へ大きくシフトし、これ以外の系では、アルカリ含有量の増加に伴って低波数側へ直線的にシフトした。Absorption spectra of Ni2+ ions in PbO-B2O3-R2O(R=Na or/and K) glasses containing NiO and their IR absorption spectra and refractive indices were measured. The ligand field strength and the Racah's B parameter were calculated from the absorption wavenumbers of Ni2+ ions. The effect of alkali metal oxide contents and of the ratio of PbO/B2O3 on the state of Ni2+ ions and glass structure was discussed on the basis of these results. Intensity of IR absorption spectra around 900 cm-1 of these glasses was decreased with increasing alkali content, suggesting that a part of BO4 units was transformed to BO3 units with increasing alkali content, suggesting that a part of BO4 units was transofrmed to BO3 units with increasing alkali content. The refractive indices of those glasses decreased with increasing alkali content. The variation of refractive indices of mixed alkali glasses with alkali ratio showed no clear mixed effect. The ligand field strength caluculated from the absorption spectra of Ni2+ shifted toward high wavenumber with increasing alkali content in single alkali glasses, and the variation become small with increasing PbO content. In mixed alkali galass the variation of refractivity with that of alkali content indicated 1:1. Racah's B paramenter in 84(PbO･2B2O3)+xK2O+(16-x)Na2O glasses and 76(PbO･2B2O3)+xK2O+(24-x)Na2O glasses shifted toward low wavenumber with increasing K2O content.

• 1985-08-01

著者

• 古賀 秀人

  長崎大学工学部材料工学科

• 小山田 了三

  東京電機大学工学部

• 小池 隆

  長崎大学工学部大学院

• 小池 隆

  九州電子金属(株)

• 小山田 了三

  長崎大学教育学部 : (現)東京電機大学工学部

• 古賀 秀人

  長崎大学工学部

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