ZrO2(酸化ジルコニウム) の特性

2011年5月8日更新

薄膜材料としてのZrO2(酸化ジルコニウム)は約340nmから8μmを透過波長域に持つ高屈折率材料の一つです。汎用性が高く、3層ARコートにおける波長領域を広げるための平坦層としてよく使われます。またZrO2をベースにした混合材料も広く知られています。

ZrO2が本来持つ不均質(膜厚による屈折率傾斜)の性質を緩和するためTiO2との混合物、耐熱性に優れた薄膜としてY2O3と混合したYSZ [ZrO2とY2O3の混合物]など、他材料との混合物もよく行われます。

膜特性(ZrO2 酸化ジルコニウム)
屈折率 2.00〜2.05(550 nm近辺)
使用波長域 0.34 〜 12μm
蒸発方法 EB(電子ビーム)
蒸発源材料 タングステン
蒸発タイプ 昇華
膜質 -
応力 引っ張り
主な用途 光学膜、反射防止膜、多層膜
ZrO2の材料特性(一般的なバルクの物性値)
理論密度 5.56g/cm3
融点 2677℃
沸点 4548℃
性質 水溶性:不溶
耐薬品性(酸、アルカリ):硫酸、弗化水素酸に可溶
結晶構造 単斜(<1000℃)、立方(>1000℃)※1
抵抗率ρ/10^-8Ωm 1 x 10^12 温度(θ/℃)385 ※3
誘電率、比誘電率εγ 12.5 温度/℃:室温 周波数/Hz:2x10^6 ※2
熱膨張係数 4.2 x 10^-6 ※4
熱伝導率(cal/cm/sec/℃) 0.307 x 10^-2 ※4
比熱(cal/℃/mole) 15.26 127T(℃) ※4
外観 白色
CAS-NO 1314-23-4
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.T-363]
  • ※2:[日本化学会編,“化学便覧 基礎編 改訂5版”,丸善(2005),p.U-624]
  • ※3:前掲 p.U-612
  • ※4: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ZrO2の薄膜に関する研究論文

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