特别研究报告-高知工科大学.PDFVIP

特別研究報告 電界によるガラス中の銅拡散 -Copper diffusion in glass by Electric field- 報 告 者 学籍番号： 1125064 氏名: 荒川 慎也 指 導 教 員 成沢 忠 平成２２年２月 18 日 高知工科大学 電子･光システム工学コース 目次 第 1 章 序論- 3 - 1-1 背景 - 3 - 1-2 研究目的 - 3 - 第 2 章 理論- 4 - 2-1 光導波路 - 4 - 2-2 拡散現象 - 9 - 2-3 拡散方程式- 10 - 2-4 固体中の拡散係数 - 12 - 2-5 ラザフォード後方散乱分光法(RBS)- 14 - 第３章 材料結合、熱処理、計測の手法・装置・コンディション（実験）- 19 - 3-1 製作工程、実験装置 - 19 - 3-2 加速器、計測コンディション - 22 - 第４章 加速器による分析、評価 - 23 - 4-1 結果(RBS スペクトラ)と計算 - 23 - 4-2 考察 - 27 - 第５章 結論 - 28 - 参考文献 - 29 - 謝辞 - 30 - - 2 - 第 1 章 序論 1-1 背景 現在、交換機における信号の変換は電気信号で行われている。信号変換 の光化を可能とさせる、光導波路を作製することを目的として本研究をす すめる。 銅を融点 1084℃よりも比較的低い温度にて熱付加。なおかつ、原子か 6 ら電子が放出されると云われる10 /V cm よりもとても低い電界で銅原子が 自身の結合を破り、ガラス中に拡散するという不可思議な現象が起きる。 RBS 法にて拡散の経過を分析する。また、この現象により材料の屈折 率を変化させることで、光導波路を作製する。 1-2 研究目的 イオンビームの測定(RBS法)にて融点以下の温度と電圧付加で銅がガラス中に拡散する のか裏付けることを目的とし、実験を進める。 - 3 - 第 2 章 理論 2-1 光導波路 本研究の材料の応用例として光導波路がある。光導波路の構造について説明を行 う。 光を局所的に閉じ込めて任意の方向に導波させる光導波路(optical wave guide)は、光集積回路(optical integrated circuit) 用の光導波路、光ファイバ(optical fiber) に大別することができる。 マイクロ波帯では、多くの場合、たとえば導波管や同軸線路などのよ