LaF3(フッ化ランタン)の特性

2011年5月8日更新

LaF3(フッ化ランタン)は、深紫外、真空紫外域で有用な数少ない材料の一つで、概ね130nm〜10μmを透過波長域とします。真空紫外での数少ない比較的高屈折の材料でもあります。基板温度、蒸着レートがN値をはじめ、レーザー損傷閾値(LIDT)、光学的損失(吸収、散乱など)に影響を与えることが知られています。膜質は比較的硬く、結晶質の柱状構造を形成します。

膜特性(LaF3 フッ化ランタン)
屈折率 1.59(550 nm近辺)
使用波長域 0.22 〜 2μm
蒸発方法 抵抗加熱
蒸発源材料 モリブデン、タンタル、タングステン
蒸発タイプ 溶融蒸発型
膜質 結晶質、やや硬い
応力 引っ張り(初期引っ張り、堆積すると圧縮)
主な用途 反射防止膜、紫外域、短波長域用の光学部品各種
LaF3の材料特性(一般的なバルクの物性値)
理論密度 5.9g/cm3
融点 1490℃
沸点 2300℃
性質 水溶性:不溶
耐薬品性(酸、アルカリ):酸に難溶
結晶構造 三方晶系 LaF3型 六方晶とする報告もある。Laはhcp配列をし、9個のFが配位、Fは3個のLaと結合 ※1
抵抗率ρ/10^-8Ωm -
誘電率、比誘電率εγ -
熱膨張係数 4.6 x 10^-6 ※4
熱伝導率(cal/cm/sec/℃) 1.22 x 10^-2 ※4
比熱(cal/℃/mole) -
外観 白色
CAS-NO 13709-38-1
輸送情報 輸出貿易管理令(リスト規制非該当)

参照文献

  • ※1:[日本化学会編,“化学便覧 基礎編 改訂5版”,丸善(2005),p.U-836]
  • ※2:生産現場における光学薄膜の設計・作製・評価技術 監修/小倉繁太郎 技術情報協会 2001年1月22日 第7章第11節『紫外線波長用フィルター』p266-267 小倉繁太郎

専門誌等で発表されているLaF3の薄膜に関する研究論文

掲載誌 Thin Solid Films vol.492 (2005) p.45-51
タイトル "Microstructure related properties of lanthanum fluoride films deposited by molybdenum boat evaporation at 193 nm"
著者 Ming-Chung Liu, Cheng-Chung Lee, Masaaki Kaneko, Kazuhide Nakahira, Yuuichi Takano
概要 抵抗加熱による真空蒸着で成膜したLaF3の単層膜について、蒸着レート、基板温度をそれぞれ変えることで微細構造(表面粗さ、結晶構造、膜断面形態)、光学特性(屈折率、光学的損失)、機械的特性(応力)、レーザー損傷閾値(LIDT)がどのように変化するのか調査した研究論文
掲載誌 APPLIED OPTICS Vol.44, No.32 / 10 November 2005
タイトル "Influence of thermal annealing and ultraviolet light irradiation on LaF3 thin films at 193nm"
著者 Cheng-Chung Lee, Ming-Chung Liu, Masaaki Kaneko, Kazuhide Nakahira, and Yuuichi Takano
概要 同一の基板温度、蒸着レート、真空度のもとでEB蒸着したLaF3と抵抗加熱蒸着したLaF3について、アニール処理またはUV照射した場合の 193nmにおけるレーザー損傷閾値(LIDT)、膜の微細構造、光学特性、光学的損失、応力、表面粗さの変化についての研究論文
掲載誌 APPLIED OPTICS Vol.41, No.16 / 1 June 2002
タイトル "Ultraviolet optical and microstructural properties of MgF2 and LaF3 coatings deposited by ion-beam sputtering and boat and electron-beam evaporation"
著者 Detlev Ristau, Stefan Gunster, Salvador Bosch, Angela Duparre, Enrico Masetti, Josep Ferre-Borrull, George Kiriakidis, Francesca Peiro, Etienne Quesnel, and Alexander Tikhonravov
概要 溶融石英とCaF2基板上に、イオンビームスパッタリングと電子ビーム蒸着(EB蒸着)で成膜したMgF2とLaF3の単層膜について、条件ごとの膜構造、膜組成(蒸着手法ごとのフッ素比率)、屈折率、散乱、表面粗さ、応力を比較調査した研究論文
掲載誌 APPLIED OPTICS vol.24, No.4 /15 February 1985
タイトル "Materials for optical coatings in the ultraviolet"
著者 Frank Rainer, W.Howard Lowdermilk, David Milam, Charles K.Carniglia, Trudy Tuttle Hart, and Terri L.Lichtenstein
概要 ZrO2,Na3AlF6,ThO2,Y2O3,HfO2,Sc2O3,MgO,Al2O3,YF3,NaF,LiF,MgF2,LaF3,SiO2,ThF4 の各物質についての紫外域でのレーザー損傷閾値LIDT(2物質の組み合わせを含む)について調査した研究論文
掲載誌 APPLIED OPTICS vol.29, No.28 /1 October 1990
タイトル "Vacuum ultraviolet thin films. 1: Optical constants of BaF2, CaF2, LaF3, MgF2, Al2O3, HfO2, and SiO2 thin films"
著者 Muamer Zukic, Douglas G.Torr, James F.Spann, and Marsha R.Torr
概要 MgF2(バルクと薄膜),BaF2,CaF2,LaF3,MgF2,Al2O3,HfO2,SiO2の各薄膜について、120-230nmのVUV領域(真空紫外域)における光学特性についての研究論文

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