Nb2O5（五酸化ニオブ）の特性
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。
| 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 |
| 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.Ⅰ-269］
- ※２：［日本化学会編，“化学便覧 基礎編 改訂5版”，丸善（2005），p.Ⅱ-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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