Nb2O5(五酸化ニオブ)の特性

2011年5月8日更新

Nb2O5(五酸化ニオブ)は近紫外よりの可視光から赤外までを透過波長に持ち、応力の弱い物質であることが知られています。代表的な高屈折率材料であるチタニア(TiO2)では吸収が発生してしまう400nmにかかる光学設計の際に用いられることが多く、可視光域では、TiO2のほか、Ta2O5等の高屈折率材料との比較検討対象となります。

可視光域での他の高屈折率材料と比べ、Nb2O5はTiO2に次ぐ高屈折率であり、価格帯も大きくは変わらないことから、光学特性のシフトが問題となる光学部品に使われる材料です。イオンアシスト成膜ではTa2O5に比べて安定性は劣るものの、TiO2よりも膜の吸収、散乱、分光特性のシフトなどで優位性を示すことから、適用が検討される材料の一つです。

イオンアシスト蒸着だけでなく、スパッタリングによる成膜でもよく使われる材料で、反応性のスパッタを用いる場合は、Nb2O5膜の成膜にNb金属で作られたスパッタリングターゲットを使用します。

膜特性(Nb2O5 五酸化ニオブ)
屈折率 2.33
使用波長域 0.32-8μ ※3
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 -
膜質 非晶質、結晶質(成膜手法、成膜条件により異なる)
応力 弱い引っ張り(IAD:イオンアシスト蒸着により逆転する)
主な用途 多層膜
Nb2O5の材料特性(一般的なバルクの物性値)
理論密度 4.47g/cm3
融点 1520℃
沸点 -
性質 水溶性:不溶
耐薬品性(酸、アルカリ)、フッ化水素酸、アルカリ:可溶 ※1
結晶構造 Nb2O5(H)単斜:高温相の構造、多数の多形が存在する ※2
抵抗率ρ/10^-8Ωm -
誘電率、比誘電率εγ -
熱膨張係数 -
熱伝導率(cal/cm/sec/℃) -
比熱(cal/℃/mole) -
外観 白色もしくは灰色
CAS-NO 1313-96-8
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-269]
  • ※2:[日本化学会編,“化学便覧 基礎編 改訂5版”,丸善(2005),p.U-838]
  • ※3:光学薄膜と成膜技術 李正中 署 株式会社アルバック訳 アグネ技術センター2005年8月30日初版第三刷

専門誌等で発表されているNb2O5の薄膜に関する研究論文

掲載誌 Thin Solid Films, 175 (1989) 207-212
タイトル "PROPERTIES OF ION-PLATED Nb2O5 FILMS"
著者 J. EDLINGER, J. RAMM AND H. K. PULKER
概要 イオンプレーティング法によるNb2O5の単層膜について、応力、光学特性、膜成分、表面形態を調査した研究論文

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