On the Properties of Non-crystalline Films Containing TiO<sub>2</sub> and ZrO<sub>2</sub> Prepared from Metal Alkoxides

Abstract

金属アルコレートを出発原料にして, SiO2をほぼ50mol%以上含むTiO2-ZrO2-SiO2系の透明な非晶質膜を作成し, 膜の耐アルカリ性および屈折率を測定した. 特に耐アルカリ性におよぼすZr4+イオンとTi4+イオンの効果を赤外線スペクトルの測定結果を参考にしながら検討した.膜の屈折率は加熱温度の上昇とともに増加し, 500℃以上でほぼ一定の値に達した. 非晶質膜の屈折率は, TiO2-SiO2およびZrO2-SiO2系とも, TiO2あるいはZrO2含有量の増加とともにほぼ直線的に増加した. 一方, 非晶質膜の耐アルカリ性は, TiO2-SiO2系ではTiO2量の増加とともに徐々に向上したのに対し, ZrO2-SiO2系では少量のZrO2の導入により著しく向上し, ほぼ20mol%で最も優れた耐アルカリ性を示した. また, TiO2-SiO2系に比較して非常に優れていた.アルカリ溶液に浸漬した非晶質膜の赤外線スペクトルの測定から, Ti4+イオンはSi4+イオンとともにSi-O-Ti結合を形成することにより, Zr4+イオンはシリカ網目構造の空間に入り構造全体を充填度の高いものにすることにより, 非晶質膜の耐アルカリ性が向上すると説明された.