フォトクロミック物質及びその製造方法
【課題】化学的、熱的に安定を有し、且つ可視光によってフォトクロミズムを示すフォトクロミック材料を実現する。
【解決手段】本発明の物質は、下記式（１）
Ｂａ（ａ−ｂ）ＣａｂＭｇｃＳｉｄＯｅＭｆ …（１）
（式中、１．８≦ａ≦２．２、０≦ｂ≦０．１、１．４≦ｃ≦３．５、１．８≦ｄ≦２．２、ｅ＝（ａ＋ｃ＋２ｄ）であり、Ｍは、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｌｉ、Ｓ、Ｃ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｖ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｎｂ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｔｂ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｐ、Ｃｄ、及びＰｂからなる群から選択される少なくとも１つの元素であり、０≦ｆである。）
で表され、上記物質を構成する各元素を含む原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含む方法によって得られたものである。
【解決手段】本発明の物質は、下記式（１）
Ｂａ（ａ−ｂ）ＣａｂＭｇｃＳｉｄＯｅＭｆ …（１）
（式中、１．８≦ａ≦２．２、０≦ｂ≦０．１、１．４≦ｃ≦３．５、１．８≦ｄ≦２．２、ｅ＝（ａ＋ｃ＋２ｄ）であり、Ｍは、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｌｉ、Ｓ、Ｃ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｖ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｎｂ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｔｂ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｐ、Ｃｄ、及びＰｂからなる群から選択される少なくとも１つの元素であり、０≦ｆである。）
で表され、上記物質を構成する各元素を含む原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含む方法によって得られたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学的、熱的に安定を有し、且つ可視光によってフォトクロミズムを示す物質、及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、フォトクロミズムを示すフォトクロミック材料は、光ディスク（超高密度メモリ）、光スイッチ、光印刷用インク、ディスプレイ、サングラス、調光ガラス等の様々な工業的応用が期待されている。
【０００３】
ここで、フォトクロミズムとは、物質に光を照射すると変色し、逆に変色した物質に他の光を照射又は加熱すると退色して元に戻る一種の可逆的な現象をいい、このような性質を示す材料をフォトクロミック材料という。
【０００４】
フォトクロミック材料は、有機物及び無機物の両方において知られている。有機フォトクロミック材料としては、アゾベンゼン、スピロピラン、ジアリールエテン等が知られている。しかしながら、有機フォトクロミズム材料は、熱に対する安定性が低く、異性化の繰り返しによる化学種そのものの劣化が生じ易い等の問題があった。
【０００５】
このため、無機物をベースにしたフォトクロミック材料が、化学的、熱的に安定であり注目されている。
【０００６】
無機フォトクロミック材料としては、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化ニオブ、酸化タングステンと酸化チタンとの混合物、ハロゲン化銀を封入したガラス等が知られている。しかしながら、これらの材料では、本質的に、紫外光領域にしか感度を有さない。紫外線は人体に有害であり、また、小型の光源の種類は少ないため、これらの無機フォトクロミック材料では利用分野が制限され得る。
【０００７】
このような問題を解決するため、五酸化二バナジウムからなる、可視光によってフォトクロミズムを示すフォトクロミック材料が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３０３０３３号公報（２００１年１０月３１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、これまでに種々のフォトクロミック材料が開発されているが、化学的、熱的に安定であり、且つ可視光によってフォトクロミズムを示すフォトクロミック材料の数はまだ少ない。このため、より多くの種類のこのようなフォトクロミック材料が求められている。
【００１０】
また、五酸化二バナジウムは毒性が強い物質であるため、より毒性の低い物質を用いたフォトクロミック材料が求められている。
【００１１】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、より毒性が低く、化学的、熱的に安定であり、且つ可視光によってフォトクロミズムを示すフォトクロミック材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る物質は、上記課題を解決するために、下記式（１）
Ｂａ（ａ−ｂ）ＣａｂＭｇｃＳｉｄＯｅＭｆ …（１）
（式中、１．８≦ａ≦２．２、０≦ｂ≦０．１、１．４≦ｃ≦３．５、１．８≦ｄ≦２．２、ｅ＝（ａ＋ｃ＋２ｄ）であり、Ｍは、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｌｉ、Ｓ、Ｃ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｖ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｎｂ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｔｂ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｐ、Ｃｄ、及びＰｂからなる群から選択される少なくとも１つの元素であり、０≦ｆである。）
で表される組成を有する物質であり、上記物質を構成する各元素を含む原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含む方法によって得られたことを特徴としている。
【００１３】
上記構成によれば、より毒性が低く、化学的、熱的に安定を有し、且つ可視光によってフォトクロミズムを示すフォトクロミック材料を提供することができるという効果を奏する。特に、上記構成では、焼成時にホウ酸を混合しているため、高い結晶性を有する物質となり、フォトクロミズムによる色の変化が大きい。
【００１４】
本発明に係る物質では、上記式（１）におけるｃが、２．５≦ｃ≦３の範囲内であることが好ましい。
【００１５】
上記構成によれば、フォトクロミズムにおける変化がより大きいフォトクロミック材料を提供することができる。
【００１６】
本発明に係る物質では、上記式（１）におけるＭが、Ｆｅ及びＣｕからなる群から選択される少なくとも１つの元素であり、０＜ｆであることが好ましい。
【００１７】
上記構成によれば、高価な希土類元素を使用せずに、フォトクロミズムにおける変化がより大きいフォトクロミック材料を提供することができる。
【００１８】
本発明に係る物質では、上記式（１）におけるＭがＮｄであり、０＜ｆ≦１であることが好ましい。
【００１９】
上記構成によれば、フォトクロミズムにおける変化がより大きいフォトクロミック材料を提供することができる。
【００２０】
本発明に係る物質では、上記式（１）におけるｆが０であることが好ましい。
【００２１】
本発明に係る物質では、焼成する上記工程を、還元雰囲気下で行うことが好ましい。
【００２２】
上記構成によれば、フォトクロミズムにおける変化がより大きいフォトクロミック材料を提供することができる。
【００２３】
本発明に係る物質では、焼成する上記工程を、水素ガス存在下で行うことが好ましい。
【００２４】
本発明に係るフォトクロミック材料は、上記課題を解決するために、上述した本発明に係る物質の何れか１つを含むことを特徴としている。
【００２５】
上記構成によれば、本発明に係る上記物質を含むため、化学的、熱的に安定を有し、且つ可視光によってフォトクロミズムを示すフォトクロミック材料を提供することができるという効果を奏する。
【００２６】
本発明に係る物質の製造方法は、上記課題を解決するために、上述した本発明に係る物質の何れか１つの製造方法であり、
上記物質を構成する元素をそれぞれ含む各原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含むことを特徴としている。
【００２７】
上記方法によれば、上記工程を含むため、化学的、熱的に安定を有し、且つ可視光によってフォトクロミズムを示すフォトクロミック材料を製造することができるという効果を奏する。
【００２８】
本発明に係る物質の製造方法では、上記焼成工程を、還元雰囲気下で行うことが好ましい。
【００２９】
上記方法によれば、フォトクロミズムにおける変化がより大きいフォトクロミック材料を製造することができる。
【００３０】
本発明に係る物質の製造方法では、焼成する上記工程を、水素ガス存在下で行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る物質は、以上のように、式（１）で表され、上記物質を構成する各元素を含む原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含む方法によって得られたことを特徴としている。
【００３２】
また、本発明に係るフォトクロミック材料は、上述した本発明に係る物質の何れか１つを含むことを特徴としている。
【００３３】
更には、本発明に係る物質の製造方法は、上記物質を構成する元素をそれぞれ含む各原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含むことを特徴としている。
【００３４】
このため、より毒性が低く、化学的、熱的に安定を有し、且つ可視光によってフォトクロミズムを示すフォトクロミック材料を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】紫外線照射前後、並びに更に加熱した後における、実施例１で作製した試料についての反射率スペクトルを示すグラフである。
【図２】紫外線照射後における、実施例１で作製した試料の反射率の時間変化を示すグラフである。
【図３】紫外線照射後における実施例１で作製した試料の反射率の温度に対する影響を示すグラフである。
【図４】紫外線照射と１８５℃３分間の加熱とを繰り返し行った場合における、実施例１で作製した試料の反射率の変化を示すグラフである。
【図５】可視光照射前後、並びに更に可視光を照射した後における、実施例１で作製した試料についての反射率スペクトルを示すグラフである。
【図６】可視光照射と紫外線照射とを繰り返し行った場合における、実施例１で作製した試料の反射率の変化を示すグラフである。
【図７】紫外線照射前後、並びに更に可視光を照射した後における、実施例１で作製した試料についての反射率スペクトルを示すグラフである。
【図８】紫外線照射後における、実施例１で作製した試料の反射率の時間変化を示すグラフである。
【図９】紫外線照射後における、参考例１で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図１０】紫外線照射後における、参考例１で作製した各試料についての反射率スペクトルを示すグラフである。
【図１１】紫外線照射後における、実施例２で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図１２】紫外線照射後における、実施例２で作製した各試料についての反射率スペクトルを示すグラフである。
【図１３】紫外線照射後における、実施例３で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図１４】紫外線照射後における、実施例４で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図１５】紫外線照射後における、実施例５で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図１６】紫外線照射後における、実施例６で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図１７】紫外線照射後における、参考例２で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図１８】紫外線照射後における、参考例３で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図１９】紫外線照射後における、実施例７で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２０】紫外線照射後における、実施例８〜１０で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２１】紫外線照射後における、実施例１１〜１３で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２２】紫外線照射後における、実施例１４〜１６で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２３】紫外線照射後における、実施例１７〜１９で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２４】紫外線照射後における、実施例２０〜２２で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２５】紫外線照射後における、実施例２３〜２５で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２６】紫外線照射後における、実施例２６〜２８で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２７】紫外線照射後における、実施例２９〜３０で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２８】紫外線照射後における、実施例３１〜３３で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２９】紫外線照射後における、実施例３４〜３６で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３０】紫外線照射後における、実施例３７〜４０で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３１】紫外線照射後における、実施例４１〜４３で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３２】紫外線照射後における、実施例４４〜４６で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３３】紫外線照射後における、実施例４７で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３４】紫外線照射後における、実施例４８〜５０で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３５】紫外線照射後における、実施例５１で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３６】紫外線照射後における、実施例５２〜５４で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３７】紫外線照射後における、実施例５５で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３８】紫外線照射後における、実施例５６で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３９】紫外線照射後における、実施例５７で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明について詳しく説明する。
【００３７】
（Ｉ）フォトクロミック物質
本発明に係る物質は、下記式（１）
Ｂａ（ａ−ｂ）ＣａｂＭｇｃＳｉｄＯｅＭｆ …（１）
（式中、１．８≦ａ≦２．２、０≦ｂ≦０．１、１．４≦ｃ≦３．５、１．８≦ｄ≦２．２、ｅ＝（ａ＋ｃ＋２ｄ）であり、Ｍは、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｌｉ、Ｓ、Ｃ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｖ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｎｂ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｔｂ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｐ、Ｃｄ、及びＰｂからなる群から選択される少なくとも１つの元素であり、０≦ｆである。）
で表される組成を有し、上記物質を構成する各元素を含む原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含む方法によって得られる。
【００３８】
また、本発明に係る上記物質は、上記式（１’）
Ｂａ（ａ−ｂ）ＣａｂＭｇｃＳｉｄＯｅＭｆ …（１’）
（式中、１．８≦ａ≦２．２、０≦ｂ≦０．１、１．４≦ｃ≦３．５、１．８≦ｄ≦２．２、ｅ＝（ａ＋ｃ＋２ｄ）であり、Ｍは、Ｅｕ及びＮｄから選択される少なくとも１つの金属であり、０≦ｆ≦１である。）
で表される組成を有する物質であり、上記物質を構成する各元素を含む原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含む方法によって得られたものであることが好ましい。
【００３９】
これにより、当該物質は、化学的、熱的に安定性を有し、且つ可視光によってフォトクロミズムを示す。
【００４０】
より具体的には、上記物質は、無機物であるため、高い耐久性を有し、有機物のように溶媒に溶かす必要がなく、固体そのものでフォトクロミズムを示す。また、紫外光のみならず可視光によってもフォトクロミズムを示し、これらの光の照射後に紅色を示す。
【００４１】
更には、光照射後も、フォトクロミズムによって発現した色を長時間保持することができ、加えて、熱に対して当該色が変化し難い。
【００４２】
また、フォトクロミズムによって変色した上記物質に対して、熱や光を照射すれば、再度元の色に戻すことができ、これらの着色及び脱色速度が速い。そして、上記物質は、比較的安価に作製することができる。
【００４３】
尚、本発明に係る物質は、式（１）で表される組成以外にも、フォトクロミズムを阻害しない範囲で、他の元素等を更に含有していてもよい。
【００４４】
上記式（１）におけるｃは、１．４≦ｃ≦３．５であり、２．０＜ｃ≦３．５の範囲内であることが好ましく、２．５≦ｃ≦３の範囲内であることがより好ましい。式（１）におけるｃが上記範囲内であれば、フォトクロミズムにおける変化量（反射率の差）を大きくすることができる。
【００４５】
上記式（１）におけるＭは、Ｖ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｃｅ、Ｅｕ及びＮｄからなる群から選択される少なくとも１種の元素であることが好ましく、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｅｕ又はＮｄであることがより好ましい。
【００４６】
上記式（１）におけるＭは、２種以上の元素の組合せでもよく、例えば、Ｅｕ及びＣｕ、Ｅｕ及びＦｅ、Ｆｅ及びＣｕ、Ｅｕ及びＦｅ及びＣｕ等の組合せが挙げられる。この場合、各元素の合計量がｆとなる。
【００４７】
上記式（１）におけるｆは、０≦ｆであればよいが、０≦ｆ≦２であることが好ましく、０≦ｆ≦１であることがより好ましい。
【００４８】
上記ＭがＥｕである場合には、０＜ｆ≦１の範囲内であり、０＜ｆ≦０．５の範囲内であることが好ましく、０＜ｆ≦０．２の範囲内であることがより好ましい。式（１）におけるｆが上記範囲内であれば、フォトクロミズムにおける変化量（反射率の差）を大きくすることができる。
【００４９】
また、上記ＭがＮｄである場合には、０＜ｆ≦１の範囲内であり、０＜ｆ≦０．５の範囲内であることが好ましく、０＜ｆ≦０．１２の範囲内であることがより好ましい。式（１）におけるｆが上記範囲内であれば、フォトクロミズムにおける変化量（反射率の差）を大きくすることができる。
【００５０】
更には、上記ＭがＦｅである場合には、０＜ｆの範囲内であり、０．１≦ｆの範囲内であることが好ましく、０．１≦ｆ≦１．５の範囲内であることがより好ましい。また、上記ＭがＣｕである場合には、０＜ｆの範囲内であり、０．２≦ｆの範囲内であることが好ましく、０．２≦ｆ≦１．５の範囲内であることがより好ましい。
【００５１】
また、本発明に係る物質では、当該物質を構成する各元素を含む原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含む方法によって得られる。このため、得られる物質は結晶性となる。ここで、本発明に係る物質では、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度が、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であることが好ましい。
【００５２】
（II）フォトクロミック物質の製造方法
本発明に係る物質は、当該物質を構成する元素をそれぞれ含む各原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含む方法によって製造することができる。
【００５３】
尚、上記混合物には、上記各原料及びホウ酸以外にも、フォトクロミズムを阻害しない範囲で、他の物質等を更に含有していてもよい。
【００５４】
上記各原料として、例えば、Ｂａ元素を含む原料は、炭酸バリウム、硫酸バリウム、酸化バリウム、硝酸バリウム、水酸化バリウム、ケイ化バリウム、ホウ酸バリウムが挙げられ、Ｃａ元素を含む原料は、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、硝酸カルシウム、酢酸カルシウム、ホウ酸カルシウム、水酸化カルシウムが挙げられ、Ｍｇ元素を含む原料は、炭酸マグネシウムが挙げられ、Ｓｉ元素を含む原料は、シリコン、酸化シリコンが挙げられ、Ｅｕ元素を含む原料は、酸化ユーロピウム、硝酸ユーロピウムが挙げられ、Ｎｄ元素を含む原料は、酸化ネオジム、炭酸ネオジム、硝酸ネオジム、水酸化ネオジムが挙げられ、Ｏ元素を含む原料は、上述した各種酸化物が挙げられる。
【００５５】
本発明に係る製造方法では、上記各原料を、目的とする物質の組成比で混合し、更にホウ酸を混合し、当該混合物を焼成することによって得ることができる。
【００５６】
上記焼成におけるホウ酸の量は、特には限定されないが、例えば、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して２〜１０モル％の範囲内で混合させることが好ましい。
【００５７】
上記焼成は、還元雰囲気下で行うことが好ましく、例えば、アルゴンガス等の不活性ガスと水素との混合ガス中で行うことが挙げられる。係る場合における、混合ガスにおける水素の濃度は、２〜１０体積％の範囲内であることが好ましい。
【００５８】
上記焼成は、例えば、１３００℃の温度で、１〜４時間加熱することによって行うことができる。
【００５９】
（III）フォトクロミック材料
本発明に係るフォトクロミック材料は、本発明に係る上記物質を含む。このため、化学的、熱的に安定を有し、且つ可視光によってフォトクロミズムを示すフォトクロミック材料を提供し得る。
【００６０】
更には、フォトクロミズムによる変色の耐熱性が高く、例えば、１００℃程度までは変色を保持し得る。また、一旦、フォトクロミズムが生じれば、その変色を長時間（例えば、１時間以上）保持し得る。
【００６１】
上記フォトクロミック材料では、本発明に係る上記物質を１種類のみ含んでいてもよく、複数種類含んでいてもよい。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６３】
〔実施例１：Ｂａ２Ｍｇ２．５Ｓｉ２Ｏ８．５：Ｅｕ０．２〕
炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素、酸化ユーロピウムを、２：２．５：２：０．２のモル比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ２Ｍｇ２．５Ｓｉ２Ｏ８．５：Ｅｕ０．２（試料Ａ）を作製した。尚、作製した試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【００６４】
＜紫外線によるフォトクロミズムの測定＞
作製した試料Ａについて、３６５ｎｍの紫外線（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射前後で反射率スペクトルを測定し、フォトクロミズムの有無を確認した。
【００６５】
その結果、図１に示すように、紫外線の照射によって、５２３ｎｍを中心に反射率が大きく低下し、白色から紅色へと変化するフォトクロミズムを示すことが確認された。
【００６６】
また、紫外線照射後の試料を、１８５℃で３分間加熱することによって、元の反射スペクトルに戻ることが確認された。
【００６７】
また、上記紫外線照射後における試料Ａの反射率の時間変化について測定した結果（大気中、室温）を図２に示す。図２に示すように、紫外線照射から１時間経過後であっても、変化した色は安定であることが確認された。
【００６８】
次に、温度に対する、上記紫外線照射後における試料Ａの反射率の影響を測定した結果を図３に示す。図３に示すように、１００℃程度までは、変化した色は安定であることが確認された。
【００６９】
また、試料Ａについて、上記紫外線照射と１８５℃で３分間の加熱とを繰り返し行った場合における反射率の変化を図４に示す。図４に示すように、紫外線照射と加熱とを５サイクル繰り返しても反射率は変化していなかった。
【００７０】
以上のことから、試料Ａは、データが消え難く、繰り返しデータの書き換えができ、高温であっても記録が消去し難い記録材料を提供し得ることが確認された。
【００７１】
＜可視光によるフォトクロミズムの測定＞
試料Ａについて、４０５ｎｍの可視光（７．２ｍＷ／ｃｍ２）を３０分間照射前後の反射率スペクトルを測定し、フォトクロミズムの有無を確認した。
【００７２】
その結果、図５に示すように、可視光の照射によって、５２３ｎｍを中心に反射率が大きく低下し、紫外線を照射した場合と同様に、白色から紅色へと変化するフォトクロミズムを示すことが確認された。
【００７３】
また、４０５ｎｍの光照射後の試料Ａに対して、５３２ｎｍの可視光（２８３０ｍＷ／ｃｍ２）を１分間照射することによって、元の反射スペクトルに戻ることが確認された。
【００７４】
次に、試料Ａについて、４０５ｎｍの上記可視光と５３２ｎｍの上記可視光とを繰り返し照射した場合における反射率の変化を図６に示す。図６に示すように、これらの操作を５サイクル以上繰り返しても反射率はほとんど変化していなかった。
【００７５】
また、３６５ｎｍの紫外線（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射した試料Ａと、その後５３２ｎｍの可視光（２８３０ｍＷ／ｃｍ２）を１分間照射した試料Ａとの反射スペクトルを図７に示す。その結果、紫外線でフォトクロミズムを起こした試料Ａについても、可視光を照射することによって、元の反射スペクトルに戻ることが確認された。
【００７６】
更には、上記３６５ｎｍの紫外線照射（１２４ｍＷ／ｃｍ２、３分間）後における試料Ａの反射率の時間変化について測定した結果（大気中、室温）を図８に示す。
【００７７】
図８に示すように、紫外線照射からおよそ２５０時間経過後であっても、フォトクロミズムによって変化した色は安定であることが確認された。
【００７８】
〔参考例１：Ｍｇの組成比の影響〕
実施例１と同様の操作によって、Ｂａ２ＭｇｘＳｉ２Ｏ（６＋ｘ）においてＭｇの組成比ｘを１．２〜３．３に変化させた各試料を作製した。尚、作製した各試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【００７９】
そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の反射率スペクトルを測定した結果を図９及び図１０に示す（図９中の数字は、Ｍｇの組成比ｘである）。
【００８０】
図９及び１０に示すように、Ｍｇの組成比ｘがおよそ１．４以上になると、フォトクロミズムが観察され、Ｍｇの組成比ｘが増加するに従って、その変化が大きくなることが確認された。
【００８１】
〔実施例２：Ｅｕの組成比の影響〕
実施例１におけるＥｕの添加量を０〜１モル％の範囲で変化させて、つまり、Ｂａ２Ｍｇ２．５Ｓｉ２Ｏ８．５：Ｅｕｘの組成においてｘを０〜１の範囲内で変化させて各試料を作製した。尚、作製した各試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【００８２】
そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図１１に示す。
【００８３】
図１１に示すように、Ｅｕの添加量が約０．２モル％までは、添加量の増加に伴い、反射率は減少するが、約０．２モル％を超えると、反射率はほとんど変化していなかった。
【００８４】
また、Ｅｕの添加量が０モル％の試料と、０．５モル％の試料とについて、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の反射率スペクトルを測定した結果を図１２に示す。
【００８５】
その結果、Ｅｕを添加することによって、フォトクロミズム後において吸収する光の波長の範囲が広がることが確認された。
【００８６】
〔実施例３：Ｎｄの組成比の影響〕
炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素、酸化ユーロピウム、酸化ネオジムを、所望の組成比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ２Ｍｇ２．５Ｓｉ２Ｏ８．５：Ｅｕ・ＮｄｘにおいてＮｄの組成比ｘを０〜１に変化させた各試料を作製した。尚、作製した各試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【００８７】
そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図１３に示す。
【００８８】
図１３に示すように、Ｎｄの添加量が約０．１２モル％までは、添加量の増加に伴い、反射率は減少するが、約０．１２モル％を超えると、反射率はほとんど変化していなかった。
【００８９】
〔実施例４：Ｂａの組成比の影響〕
炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素を、所望の組成比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｓｉに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、ＢａｘＭｇ２．５Ｓｉ２Ｏ（６．５＋ｘ）においてＢａの組成比ｘを１．８〜２．２に変化させた各試料を作製した。尚、作製した各試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【００９０】
そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図１４に示す。
【００９１】
図１４に示すように、Ｂａの組成比ｘが約２．０のときに、反射率が最も減少することが確認された。
【００９２】
〔実施例５：Ｃａの組成比の影響〕
炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素、酸化ユーロピウムを、所望の組成比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ１．９Ｃａ０．１Ｍｇ２．５Ｓｉ２Ｏ８．５：Ｅｕの試料を作製した。尚、作製した各試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【００９３】
そして、上記試料について、実施例１で作製した試料と共に、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図１５に示す。
【００９４】
図１５に示すように、ＣａのＢａに対する濃度が、０．５モル％くらいまでは、反射率はほとんど変化しないことが確認された。
【００９５】
〔実施例６：Ｓｉの組成比の影響〕
炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素を、所望の組成比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ２Ｍｇ２．５ＳｉｘＯ（４．５＋２ｘ）においてＳｉの組成比ｘを１．８〜２．２に変化させた各試料を作製した。尚、作製した各試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【００９６】
そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図１６に示す。
【００９７】
図１６に示すように、Ｓｉの組成比ｘが約２．０のときに、反射率が最も減少することが確認された。
【００９８】
〔参考例２：ホウ酸の混合量の影響〕
ホウ酸の量を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）０〜１０モル％で変化させたこと以外は、参考例１と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２．５Ｓｉ２Ｏ８．５の各試料を作製した。尚、ホウ酸の量が２モル％以上の条件で作製した各試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【００９９】
そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図１７に示す。
【０１００】
図１７に示すように、ホウ酸を加えることによって、反射率は大幅に減少することが確認された。
【０１０１】
〔参考例３：水素濃度の影響〕
焼成時のアルゴンガス中の水素濃度を０〜５体積％の範囲で変化させたこと以外は、実施例１と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２．５Ｓｉ２Ｏ８．５：Ｅｕの各試料を作製した。尚、作製した各試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【０１０２】
そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図１８に示す。
【０１０３】
図１８に示すように、焼成時の不活性ガス中に水素を混合させることによって、反射率は大幅に減少することが確認された。
【０１０４】
〔実施例７：焼成温度の影響〕
焼成温度を１２００℃〜１４００℃に変更したこと以外は実施例１と同様の操作を行い、各種試料を作製した。尚、作製した各試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【０１０５】
そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図１９に示す。
【０１０６】
図１９に示すように、焼成温度を高くすることによって、反射率が減少することが確認された。
【０１０７】
〔実施例８：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｌｉ０．００１〕
炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素、炭酸リチウムを、２：２：２：０．００１のモル比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｌｉ０．００１を作製した。
【０１０８】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２０に示す。
【０１０９】
〔実施例９：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｓ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに硫黄を用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｓ０．００１を作製した。
【０１１０】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２０に示す。
【０１１１】
〔実施例１０：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに炭素を用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃ０．００１を作製した。
【０１１２】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２０に示す。
【０１１３】
〔実施例１１：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｔｉ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化チタンを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｔｉ０．００１を作製した。
【０１１４】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２１に示す。
【０１１５】
〔実施例１２：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ａｌ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化アルミニウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ａｌ０．００１を作製した。
【０１１６】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２１に示す。
【０１１７】
〔実施例１３：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｖ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化バナジウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｖ０．００１を作製した。
【０１１８】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２１に示す。
【０１１９】
〔実施例１４：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｍｎ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに炭酸マンガンを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｍｎ０．００１を作製した。
【０１２０】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２２に示す。
【０１２１】
〔実施例１５：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｒ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化クロムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｒ０．００１を作製した。
【０１２２】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２２に示す。
【０１２３】
〔実施例１６：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｆｅ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化鉄を用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｆｅ０．００１を作製した。
【０１２４】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２２に示す。
【０１２５】
〔実施例１７：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｕ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化銅を用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｕ０．００１を作製した。
【０１２６】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２３に示す。
【０１２７】
〔実施例１８：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｎｉ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ニッケルを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｎｉ０．００１を作製した。
【０１２８】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２３に示す。
【０１２９】
〔実施例１９：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｏ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化コバルトを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｏ０．００１を作製した。
【０１３０】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２３に示す。
【０１３１】
〔実施例２０：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｇｅ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ゲルマニウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｇｅ０．００１を作製した。
【０１３２】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２４に示す。
【０１３３】
〔実施例２１：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｚｎ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化亜鉛を用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｚｎ０．００１を作製した。
【０１３４】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２４に示す。
【０１３５】
〔実施例２２：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｇａ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ガリウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｇａ０．００１を作製した。
【０１３６】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２４に示す。
【０１３７】
〔実施例２３：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｚｒ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ジルコニウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｚｒ０．００１を作製した。
【０１３８】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２５に示す。
【０１３９】
〔実施例２４：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｙ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化イットリウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｙ０．００１を作製した。
【０１４０】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２５に示す。
【０１４１】
〔実施例２５：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｎｂ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ニオブを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｎｂ０．００１を作製した。
【０１４２】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２５に示す。
【０１４３】
〔実施例２６：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｉｎ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化インジウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｉｎ０．００１を作製した。
【０１４４】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２６に示す。
【０１４５】
〔実施例２７：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ａｇ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに銀コロイドを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ａｇ０．００１を作製した。
【０１４６】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２６に示す。
【０１４７】
〔実施例２８：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｍｏ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化モリブデンを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｍｏ０．００１を作製した。
【０１４８】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２６に示す。
【０１４９】
〔実施例２９：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｓｎ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化スズを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｓｎ０．００１を作製した。
【０１５０】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２７に示す。
【０１５１】
〔実施例３０：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｓｂ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化アンチモンを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｓｂ０．００１を作製した。
【０１５２】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２７に示す。
【０１５３】
〔実施例３１：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｂｉ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ビスマスを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｂｉ０．００１を作製した。
【０１５４】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２８に示す。
【０１５５】
〔実施例３２：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｔａ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化タンタルを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｔａ０．００１を作製した。
【０１５６】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２８に示す。
【０１５７】
〔実施例３３：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｗ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化タングステンを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｗ０．００１を作製した。
【０１５８】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２８に示す。
【０１５９】
〔実施例３４：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｌａ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ランタンを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｌａ０．００１を作製した。
【０１６０】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２９に示す。
【０１６１】
〔実施例３５：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｅ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化セリウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｅ０．００１を作製した。
【０１６２】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２９に示す。
【０１６３】
〔実施例３６：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｐｒ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化プラセオジウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｐｒ０．００１を作製した。
【０１６４】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２９に示す。
【０１６５】
〔実施例３７：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｎｄ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ネオジウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｎｄ０．００１を作製した。
【０１６６】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３０に示す。
【０１６７】
〔実施例３８：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｓｍ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化サマリウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｓｍ０．００１を作製した。
【０１６８】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３０に示す。
【０１６９】
〔実施例３９：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｇｄ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ガドリニウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｇｄ０．００１を作製した。
【０１７０】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３０に示す。
【０１７１】
〔実施例４０：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ユウロピウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１を作製した。
【０１７２】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３０に示す。
【０１７３】
〔実施例４１：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｒ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化エルビウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｒ０．００１を作製した。
【０１７４】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３１に示す。
【０１７５】
〔実施例４２：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｈｏ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ホルミウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｈｏ０．００１を作製した。
【０１７６】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３１に示す。
【０１７７】
〔実施例４３：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｔｂ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化テルビウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｔｂ０．００１を作製した。
【０１７８】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３１に示す。
【０１７９】
〔実施例４４：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｔｍ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ツリウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｔｍ０．００１を作製した。
【０１８０】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３２に示す。
【０１８１】
〔実施例４５：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｙｂ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化イッテルビウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｙｂ０．００１を作製した。
【０１８２】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３２に示す。
【０１８３】
〔実施例４６：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｌｕ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ルテチウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｌｕ０．００１を作製した。
【０１８４】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３２に示す。
【０１８５】
〔実施例４７：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｐ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化リンを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｐ０．００１を作製した。
【０１８６】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３３に示す。
【０１８７】
〔実施例４８：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｄ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化カドミウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｄ０．００１を作製した。
【０１８８】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３４に示す。
【０１８９】
〔実施例４９：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｐｂ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化鉛を用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｐｂ０．００１を作製した。
【０１９０】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３３に示す。
【０１９１】
〔実施例５０：Ｃｕの組成比の影響〕
実施例１７におけるＣｕの添加量を０〜１．２モル％の範囲で変化させて、つまり、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｕｘの組成においてｘを０〜１．２の範囲内で変化させて各試料を作製した。そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３４に示す。
【０１９２】
図３４に示すように、Ｃｕの添加量が約０．２モル％までは、添加量の増加に伴い、反射率は減少するが、約０．２モル％を超えると、反射率はほとんど変化していなかった。
【０１９３】
〔実施例５１：Ｆｅの組成比の影響〕
実施例１６におけるＦｅの添加量を０〜０．８モル％の範囲で変化させて、つまり、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｆｅｘの組成においてｘを０〜０．８の範囲内で変化させて各試料を作製した。そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３５に示す。
【０１９４】
図３５に示すように、Ｆｅの添加量が約０．２モル％までは、添加量の増加に伴い、反射率は減少するが、約０．１モル％を超えると、反射率はほとんど変化していなかった。
【０１９５】
図２０〜３３に示すように、バナジウム（Ｖ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、モリブデン（Ｍｏ）、及びセリウム（Ｃｅ）は、添加することによってＢａＭｇＳｉＯ４の吸収スペクトルに影響を与えることがわかった。特に、ＣｕとＦｅは、５２３ｎｍ付近の吸収スペクトルへの影響が大きかった。
【０１９６】
また、図３４及び３５に示すように、Ｃｕは０．１ｍｏｌ％で、Ｆｅは０．０５ｍｏｌ％で飽和する傾向を示し、両元素とも僅かな添加量で効果があることがわかった。特に、Ｆｅは５２３ｎｍの光の反射率を１５％以下にしていることから、Ｅｕと同等の高い効果を示すことがわかった。このように、Ｅｕのような希土類元素を使用しなくても優れた性能が得られるため、ＢａＭｇＳｉＯ４系のフォトクロミック材料としての応用分野を広げ、量産する場合に有利となる。
【０１９７】
＜添加元素の複合効果の検討＞
ＣｕやＦｅにも著しい添加効果が見られたため、添加元素の複合化による効果について以下確認した。
【０１９８】
〔実施例５２：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１Ｃｕ０．００１〕
炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素、酸化ユウロピウム、酸化銅を、２：２：２：０．００１：０．００１のモル比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１Ｃｕ０．００１を作製した。
【０１９９】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３６に示す。
【０２００】
〔実施例５３：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１Ｆｅ０．００１〕
炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素、酸化ユウロピウム、酸化鉄を、２：２：２：０．００１：０．００１のモル比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１Ｆｅ０．００１を作製した。
【０２０１】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３６に示す。
【０２０２】
〔実施例５４：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｆｅ０．００１Ｃｕ０．００１〕
炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素、酸化鉄、酸化ユウロピウムを、２：２：２：０．００１：０．００１のモル比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｆｅ０．００１Ｃｕ０．００１を作製した。
【０２０３】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３６に示す。
【０２０４】
〔実施例５５：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１Ｆｅ０．００１Ｃｕ０．００１〕
炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素、酸化ユウロピウム、酸化鉄、酸化銅を、２：２：２：０．００１：０．００１：０．００１のモル比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１Ｆｅ０．００１Ｃｕ０．００１を作製した。
【０２０５】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３７に示す。
【０２０６】
図３６に示すように、添加元素がＥｕのみである場合と比較して、Ｅｕ＋Ｃｕ（実施例５２）、Ｅｕ＋Ｆｅ（実施例５３）、Ｆｅ＋Ｃｕ（実施例５４）の可視光領域における吸収量が増加することがわかった。最も効果的な組合せはＥｕ＋Ｆｅ（実施例５３）であった。また、Ｅｕ＋Ｆｅ（実施例５３）とＥｕ＋Ｆｅ＋Ｃｕ（実施例５５）とを比較した場合、Ｃｕの添加効果はほとんど見られなかった。
【０２０７】
＜原料変更の検討＞
炭酸バリウムは毒物であるため、製造過程における人に対する影響を考慮して、バリウム化合物の中で無毒であることが知られている硫酸バリウムを原料として用いて、以下フォトクロミック現象を確認した。
【０２０８】
〔実施例５６：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８〕
硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素を、２：２：２のモル比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８を作製した。
【０２０９】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３８に示す。
【０２１０】
〔実施例５７：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１Ｆｅ０．００１〕
炭酸バリウムを硫酸バリウムに変更したこと以外は実施例５３と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１Ｆｅ０．００１を作製した。
【０２１１】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３９に示す。
【０２１２】
図３８に示すように、硫酸バリウムを使用した場合でも、炭酸バリウムを用いた場合と同様のフォトクロミック現象が観察された。このため、有毒な炭酸バリウムを使用せずに無毒の硫酸バリウムを使用することが可能であることが確認された。
【０２１３】
尚、硫酸バリウムを用いた場合では、炭酸バリウムを用いた場合と比較して可視光に対する吸収量が増加していたが、これは、硫酸バリウム中の硫黄が化合物中に残ってしまうことに起因していると思われる。
【０２１４】
ＥｕとＦｅを添加した化合物においても、硫酸バリウムを使用した場合は、炭酸バリウムを用いた場合と同様のフォトクロミック現象が観察され、無毒の硫酸バリウムを原料として使用し得ることが確認された。
【０２１５】
尚、実施例８〜５７で作製した化合物についても、実施例１と同様に可視光によるフォトクロミズムの測定を行った。その結果、紫外線を照射した場合と同様に、白色から紅色へと変化するフォトクロミズムを示すことが確認された。
【０２１６】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２１７】
本発明の物質は、化学的、熱的に安定を有し、且つ可視光によってフォトクロミズムを示すフォトクロミック材料に好適に用いることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学的、熱的に安定を有し、且つ可視光によってフォトクロミズムを示す物質、及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、フォトクロミズムを示すフォトクロミック材料は、光ディスク（超高密度メモリ）、光スイッチ、光印刷用インク、ディスプレイ、サングラス、調光ガラス等の様々な工業的応用が期待されている。
【０００３】
ここで、フォトクロミズムとは、物質に光を照射すると変色し、逆に変色した物質に他の光を照射又は加熱すると退色して元に戻る一種の可逆的な現象をいい、このような性質を示す材料をフォトクロミック材料という。
【０００４】
フォトクロミック材料は、有機物及び無機物の両方において知られている。有機フォトクロミック材料としては、アゾベンゼン、スピロピラン、ジアリールエテン等が知られている。しかしながら、有機フォトクロミズム材料は、熱に対する安定性が低く、異性化の繰り返しによる化学種そのものの劣化が生じ易い等の問題があった。
【０００５】
このため、無機物をベースにしたフォトクロミック材料が、化学的、熱的に安定であり注目されている。
【０００６】
無機フォトクロミック材料としては、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化ニオブ、酸化タングステンと酸化チタンとの混合物、ハロゲン化銀を封入したガラス等が知られている。しかしながら、これらの材料では、本質的に、紫外光領域にしか感度を有さない。紫外線は人体に有害であり、また、小型の光源の種類は少ないため、これらの無機フォトクロミック材料では利用分野が制限され得る。
【０００７】
このような問題を解決するため、五酸化二バナジウムからなる、可視光によってフォトクロミズムを示すフォトクロミック材料が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３０３０３３号公報（２００１年１０月３１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、これまでに種々のフォトクロミック材料が開発されているが、化学的、熱的に安定であり、且つ可視光によってフォトクロミズムを示すフォトクロミック材料の数はまだ少ない。このため、より多くの種類のこのようなフォトクロミック材料が求められている。
【００１０】
また、五酸化二バナジウムは毒性が強い物質であるため、より毒性の低い物質を用いたフォトクロミック材料が求められている。
【００１１】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、より毒性が低く、化学的、熱的に安定であり、且つ可視光によってフォトクロミズムを示すフォトクロミック材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る物質は、上記課題を解決するために、下記式（１）
Ｂａ（ａ−ｂ）ＣａｂＭｇｃＳｉｄＯｅＭｆ …（１）
（式中、１．８≦ａ≦２．２、０≦ｂ≦０．１、１．４≦ｃ≦３．５、１．８≦ｄ≦２．２、ｅ＝（ａ＋ｃ＋２ｄ）であり、Ｍは、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｌｉ、Ｓ、Ｃ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｖ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｎｂ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｔｂ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｐ、Ｃｄ、及びＰｂからなる群から選択される少なくとも１つの元素であり、０≦ｆである。）
で表される組成を有する物質であり、上記物質を構成する各元素を含む原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含む方法によって得られたことを特徴としている。
【００１３】
上記構成によれば、より毒性が低く、化学的、熱的に安定を有し、且つ可視光によってフォトクロミズムを示すフォトクロミック材料を提供することができるという効果を奏する。特に、上記構成では、焼成時にホウ酸を混合しているため、高い結晶性を有する物質となり、フォトクロミズムによる色の変化が大きい。
【００１４】
本発明に係る物質では、上記式（１）におけるｃが、２．５≦ｃ≦３の範囲内であることが好ましい。
【００１５】
上記構成によれば、フォトクロミズムにおける変化がより大きいフォトクロミック材料を提供することができる。
【００１６】
本発明に係る物質では、上記式（１）におけるＭが、Ｆｅ及びＣｕからなる群から選択される少なくとも１つの元素であり、０＜ｆであることが好ましい。
【００１７】
上記構成によれば、高価な希土類元素を使用せずに、フォトクロミズムにおける変化がより大きいフォトクロミック材料を提供することができる。
【００１８】
本発明に係る物質では、上記式（１）におけるＭがＮｄであり、０＜ｆ≦１であることが好ましい。
【００１９】
上記構成によれば、フォトクロミズムにおける変化がより大きいフォトクロミック材料を提供することができる。
【００２０】
本発明に係る物質では、上記式（１）におけるｆが０であることが好ましい。
【００２１】
本発明に係る物質では、焼成する上記工程を、還元雰囲気下で行うことが好ましい。
【００２２】
上記構成によれば、フォトクロミズムにおける変化がより大きいフォトクロミック材料を提供することができる。
【００２３】
本発明に係る物質では、焼成する上記工程を、水素ガス存在下で行うことが好ましい。
【００２４】
本発明に係るフォトクロミック材料は、上記課題を解決するために、上述した本発明に係る物質の何れか１つを含むことを特徴としている。
【００２５】
上記構成によれば、本発明に係る上記物質を含むため、化学的、熱的に安定を有し、且つ可視光によってフォトクロミズムを示すフォトクロミック材料を提供することができるという効果を奏する。
【００２６】
本発明に係る物質の製造方法は、上記課題を解決するために、上述した本発明に係る物質の何れか１つの製造方法であり、
上記物質を構成する元素をそれぞれ含む各原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含むことを特徴としている。
【００２７】
上記方法によれば、上記工程を含むため、化学的、熱的に安定を有し、且つ可視光によってフォトクロミズムを示すフォトクロミック材料を製造することができるという効果を奏する。
【００２８】
本発明に係る物質の製造方法では、上記焼成工程を、還元雰囲気下で行うことが好ましい。
【００２９】
上記方法によれば、フォトクロミズムにおける変化がより大きいフォトクロミック材料を製造することができる。
【００３０】
本発明に係る物質の製造方法では、焼成する上記工程を、水素ガス存在下で行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る物質は、以上のように、式（１）で表され、上記物質を構成する各元素を含む原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含む方法によって得られたことを特徴としている。
【００３２】
また、本発明に係るフォトクロミック材料は、上述した本発明に係る物質の何れか１つを含むことを特徴としている。
【００３３】
更には、本発明に係る物質の製造方法は、上記物質を構成する元素をそれぞれ含む各原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含むことを特徴としている。
【００３４】
このため、より毒性が低く、化学的、熱的に安定を有し、且つ可視光によってフォトクロミズムを示すフォトクロミック材料を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】紫外線照射前後、並びに更に加熱した後における、実施例１で作製した試料についての反射率スペクトルを示すグラフである。
【図２】紫外線照射後における、実施例１で作製した試料の反射率の時間変化を示すグラフである。
【図３】紫外線照射後における実施例１で作製した試料の反射率の温度に対する影響を示すグラフである。
【図４】紫外線照射と１８５℃３分間の加熱とを繰り返し行った場合における、実施例１で作製した試料の反射率の変化を示すグラフである。
【図５】可視光照射前後、並びに更に可視光を照射した後における、実施例１で作製した試料についての反射率スペクトルを示すグラフである。
【図６】可視光照射と紫外線照射とを繰り返し行った場合における、実施例１で作製した試料の反射率の変化を示すグラフである。
【図７】紫外線照射前後、並びに更に可視光を照射した後における、実施例１で作製した試料についての反射率スペクトルを示すグラフである。
【図８】紫外線照射後における、実施例１で作製した試料の反射率の時間変化を示すグラフである。
【図９】紫外線照射後における、参考例１で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図１０】紫外線照射後における、参考例１で作製した各試料についての反射率スペクトルを示すグラフである。
【図１１】紫外線照射後における、実施例２で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図１２】紫外線照射後における、実施例２で作製した各試料についての反射率スペクトルを示すグラフである。
【図１３】紫外線照射後における、実施例３で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図１４】紫外線照射後における、実施例４で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図１５】紫外線照射後における、実施例５で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図１６】紫外線照射後における、実施例６で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図１７】紫外線照射後における、参考例２で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図１８】紫外線照射後における、参考例３で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図１９】紫外線照射後における、実施例７で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２０】紫外線照射後における、実施例８〜１０で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２１】紫外線照射後における、実施例１１〜１３で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２２】紫外線照射後における、実施例１４〜１６で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２３】紫外線照射後における、実施例１７〜１９で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２４】紫外線照射後における、実施例２０〜２２で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２５】紫外線照射後における、実施例２３〜２５で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２６】紫外線照射後における、実施例２６〜２８で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２７】紫外線照射後における、実施例２９〜３０で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２８】紫外線照射後における、実施例３１〜３３で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図２９】紫外線照射後における、実施例３４〜３６で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３０】紫外線照射後における、実施例３７〜４０で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３１】紫外線照射後における、実施例４１〜４３で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３２】紫外線照射後における、実施例４４〜４６で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３３】紫外線照射後における、実施例４７で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３４】紫外線照射後における、実施例４８〜５０で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３５】紫外線照射後における、実施例５１で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３６】紫外線照射後における、実施例５２〜５４で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３７】紫外線照射後における、実施例５５で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３８】紫外線照射後における、実施例５６で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【図３９】紫外線照射後における、実施例５７で作製した各試料についての反射率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明について詳しく説明する。
【００３７】
（Ｉ）フォトクロミック物質
本発明に係る物質は、下記式（１）
Ｂａ（ａ−ｂ）ＣａｂＭｇｃＳｉｄＯｅＭｆ …（１）
（式中、１．８≦ａ≦２．２、０≦ｂ≦０．１、１．４≦ｃ≦３．５、１．８≦ｄ≦２．２、ｅ＝（ａ＋ｃ＋２ｄ）であり、Ｍは、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｌｉ、Ｓ、Ｃ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｖ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｎｂ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｔｂ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｐ、Ｃｄ、及びＰｂからなる群から選択される少なくとも１つの元素であり、０≦ｆである。）
で表される組成を有し、上記物質を構成する各元素を含む原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含む方法によって得られる。
【００３８】
また、本発明に係る上記物質は、上記式（１’）
Ｂａ（ａ−ｂ）ＣａｂＭｇｃＳｉｄＯｅＭｆ …（１’）
（式中、１．８≦ａ≦２．２、０≦ｂ≦０．１、１．４≦ｃ≦３．５、１．８≦ｄ≦２．２、ｅ＝（ａ＋ｃ＋２ｄ）であり、Ｍは、Ｅｕ及びＮｄから選択される少なくとも１つの金属であり、０≦ｆ≦１である。）
で表される組成を有する物質であり、上記物質を構成する各元素を含む原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含む方法によって得られたものであることが好ましい。
【００３９】
これにより、当該物質は、化学的、熱的に安定性を有し、且つ可視光によってフォトクロミズムを示す。
【００４０】
より具体的には、上記物質は、無機物であるため、高い耐久性を有し、有機物のように溶媒に溶かす必要がなく、固体そのものでフォトクロミズムを示す。また、紫外光のみならず可視光によってもフォトクロミズムを示し、これらの光の照射後に紅色を示す。
【００４１】
更には、光照射後も、フォトクロミズムによって発現した色を長時間保持することができ、加えて、熱に対して当該色が変化し難い。
【００４２】
また、フォトクロミズムによって変色した上記物質に対して、熱や光を照射すれば、再度元の色に戻すことができ、これらの着色及び脱色速度が速い。そして、上記物質は、比較的安価に作製することができる。
【００４３】
尚、本発明に係る物質は、式（１）で表される組成以外にも、フォトクロミズムを阻害しない範囲で、他の元素等を更に含有していてもよい。
【００４４】
上記式（１）におけるｃは、１．４≦ｃ≦３．５であり、２．０＜ｃ≦３．５の範囲内であることが好ましく、２．５≦ｃ≦３の範囲内であることがより好ましい。式（１）におけるｃが上記範囲内であれば、フォトクロミズムにおける変化量（反射率の差）を大きくすることができる。
【００４５】
上記式（１）におけるＭは、Ｖ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｃｅ、Ｅｕ及びＮｄからなる群から選択される少なくとも１種の元素であることが好ましく、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｅｕ又はＮｄであることがより好ましい。
【００４６】
上記式（１）におけるＭは、２種以上の元素の組合せでもよく、例えば、Ｅｕ及びＣｕ、Ｅｕ及びＦｅ、Ｆｅ及びＣｕ、Ｅｕ及びＦｅ及びＣｕ等の組合せが挙げられる。この場合、各元素の合計量がｆとなる。
【００４７】
上記式（１）におけるｆは、０≦ｆであればよいが、０≦ｆ≦２であることが好ましく、０≦ｆ≦１であることがより好ましい。
【００４８】
上記ＭがＥｕである場合には、０＜ｆ≦１の範囲内であり、０＜ｆ≦０．５の範囲内であることが好ましく、０＜ｆ≦０．２の範囲内であることがより好ましい。式（１）におけるｆが上記範囲内であれば、フォトクロミズムにおける変化量（反射率の差）を大きくすることができる。
【００４９】
また、上記ＭがＮｄである場合には、０＜ｆ≦１の範囲内であり、０＜ｆ≦０．５の範囲内であることが好ましく、０＜ｆ≦０．１２の範囲内であることがより好ましい。式（１）におけるｆが上記範囲内であれば、フォトクロミズムにおける変化量（反射率の差）を大きくすることができる。
【００５０】
更には、上記ＭがＦｅである場合には、０＜ｆの範囲内であり、０．１≦ｆの範囲内であることが好ましく、０．１≦ｆ≦１．５の範囲内であることがより好ましい。また、上記ＭがＣｕである場合には、０＜ｆの範囲内であり、０．２≦ｆの範囲内であることが好ましく、０．２≦ｆ≦１．５の範囲内であることがより好ましい。
【００５１】
また、本発明に係る物質では、当該物質を構成する各元素を含む原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含む方法によって得られる。このため、得られる物質は結晶性となる。ここで、本発明に係る物質では、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度が、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であることが好ましい。
【００５２】
（II）フォトクロミック物質の製造方法
本発明に係る物質は、当該物質を構成する元素をそれぞれ含む各原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含む方法によって製造することができる。
【００５３】
尚、上記混合物には、上記各原料及びホウ酸以外にも、フォトクロミズムを阻害しない範囲で、他の物質等を更に含有していてもよい。
【００５４】
上記各原料として、例えば、Ｂａ元素を含む原料は、炭酸バリウム、硫酸バリウム、酸化バリウム、硝酸バリウム、水酸化バリウム、ケイ化バリウム、ホウ酸バリウムが挙げられ、Ｃａ元素を含む原料は、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、硝酸カルシウム、酢酸カルシウム、ホウ酸カルシウム、水酸化カルシウムが挙げられ、Ｍｇ元素を含む原料は、炭酸マグネシウムが挙げられ、Ｓｉ元素を含む原料は、シリコン、酸化シリコンが挙げられ、Ｅｕ元素を含む原料は、酸化ユーロピウム、硝酸ユーロピウムが挙げられ、Ｎｄ元素を含む原料は、酸化ネオジム、炭酸ネオジム、硝酸ネオジム、水酸化ネオジムが挙げられ、Ｏ元素を含む原料は、上述した各種酸化物が挙げられる。
【００５５】
本発明に係る製造方法では、上記各原料を、目的とする物質の組成比で混合し、更にホウ酸を混合し、当該混合物を焼成することによって得ることができる。
【００５６】
上記焼成におけるホウ酸の量は、特には限定されないが、例えば、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して２〜１０モル％の範囲内で混合させることが好ましい。
【００５７】
上記焼成は、還元雰囲気下で行うことが好ましく、例えば、アルゴンガス等の不活性ガスと水素との混合ガス中で行うことが挙げられる。係る場合における、混合ガスにおける水素の濃度は、２〜１０体積％の範囲内であることが好ましい。
【００５８】
上記焼成は、例えば、１３００℃の温度で、１〜４時間加熱することによって行うことができる。
【００５９】
（III）フォトクロミック材料
本発明に係るフォトクロミック材料は、本発明に係る上記物質を含む。このため、化学的、熱的に安定を有し、且つ可視光によってフォトクロミズムを示すフォトクロミック材料を提供し得る。
【００６０】
更には、フォトクロミズムによる変色の耐熱性が高く、例えば、１００℃程度までは変色を保持し得る。また、一旦、フォトクロミズムが生じれば、その変色を長時間（例えば、１時間以上）保持し得る。
【００６１】
上記フォトクロミック材料では、本発明に係る上記物質を１種類のみ含んでいてもよく、複数種類含んでいてもよい。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６３】
〔実施例１：Ｂａ２Ｍｇ２．５Ｓｉ２Ｏ８．５：Ｅｕ０．２〕
炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素、酸化ユーロピウムを、２：２．５：２：０．２のモル比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ２Ｍｇ２．５Ｓｉ２Ｏ８．５：Ｅｕ０．２（試料Ａ）を作製した。尚、作製した試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【００６４】
＜紫外線によるフォトクロミズムの測定＞
作製した試料Ａについて、３６５ｎｍの紫外線（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射前後で反射率スペクトルを測定し、フォトクロミズムの有無を確認した。
【００６５】
その結果、図１に示すように、紫外線の照射によって、５２３ｎｍを中心に反射率が大きく低下し、白色から紅色へと変化するフォトクロミズムを示すことが確認された。
【００６６】
また、紫外線照射後の試料を、１８５℃で３分間加熱することによって、元の反射スペクトルに戻ることが確認された。
【００６７】
また、上記紫外線照射後における試料Ａの反射率の時間変化について測定した結果（大気中、室温）を図２に示す。図２に示すように、紫外線照射から１時間経過後であっても、変化した色は安定であることが確認された。
【００６８】
次に、温度に対する、上記紫外線照射後における試料Ａの反射率の影響を測定した結果を図３に示す。図３に示すように、１００℃程度までは、変化した色は安定であることが確認された。
【００６９】
また、試料Ａについて、上記紫外線照射と１８５℃で３分間の加熱とを繰り返し行った場合における反射率の変化を図４に示す。図４に示すように、紫外線照射と加熱とを５サイクル繰り返しても反射率は変化していなかった。
【００７０】
以上のことから、試料Ａは、データが消え難く、繰り返しデータの書き換えができ、高温であっても記録が消去し難い記録材料を提供し得ることが確認された。
【００７１】
＜可視光によるフォトクロミズムの測定＞
試料Ａについて、４０５ｎｍの可視光（７．２ｍＷ／ｃｍ２）を３０分間照射前後の反射率スペクトルを測定し、フォトクロミズムの有無を確認した。
【００７２】
その結果、図５に示すように、可視光の照射によって、５２３ｎｍを中心に反射率が大きく低下し、紫外線を照射した場合と同様に、白色から紅色へと変化するフォトクロミズムを示すことが確認された。
【００７３】
また、４０５ｎｍの光照射後の試料Ａに対して、５３２ｎｍの可視光（２８３０ｍＷ／ｃｍ２）を１分間照射することによって、元の反射スペクトルに戻ることが確認された。
【００７４】
次に、試料Ａについて、４０５ｎｍの上記可視光と５３２ｎｍの上記可視光とを繰り返し照射した場合における反射率の変化を図６に示す。図６に示すように、これらの操作を５サイクル以上繰り返しても反射率はほとんど変化していなかった。
【００７５】
また、３６５ｎｍの紫外線（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射した試料Ａと、その後５３２ｎｍの可視光（２８３０ｍＷ／ｃｍ２）を１分間照射した試料Ａとの反射スペクトルを図７に示す。その結果、紫外線でフォトクロミズムを起こした試料Ａについても、可視光を照射することによって、元の反射スペクトルに戻ることが確認された。
【００７６】
更には、上記３６５ｎｍの紫外線照射（１２４ｍＷ／ｃｍ２、３分間）後における試料Ａの反射率の時間変化について測定した結果（大気中、室温）を図８に示す。
【００７７】
図８に示すように、紫外線照射からおよそ２５０時間経過後であっても、フォトクロミズムによって変化した色は安定であることが確認された。
【００７８】
〔参考例１：Ｍｇの組成比の影響〕
実施例１と同様の操作によって、Ｂａ２ＭｇｘＳｉ２Ｏ（６＋ｘ）においてＭｇの組成比ｘを１．２〜３．３に変化させた各試料を作製した。尚、作製した各試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【００７９】
そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の反射率スペクトルを測定した結果を図９及び図１０に示す（図９中の数字は、Ｍｇの組成比ｘである）。
【００８０】
図９及び１０に示すように、Ｍｇの組成比ｘがおよそ１．４以上になると、フォトクロミズムが観察され、Ｍｇの組成比ｘが増加するに従って、その変化が大きくなることが確認された。
【００８１】
〔実施例２：Ｅｕの組成比の影響〕
実施例１におけるＥｕの添加量を０〜１モル％の範囲で変化させて、つまり、Ｂａ２Ｍｇ２．５Ｓｉ２Ｏ８．５：Ｅｕｘの組成においてｘを０〜１の範囲内で変化させて各試料を作製した。尚、作製した各試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【００８２】
そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図１１に示す。
【００８３】
図１１に示すように、Ｅｕの添加量が約０．２モル％までは、添加量の増加に伴い、反射率は減少するが、約０．２モル％を超えると、反射率はほとんど変化していなかった。
【００８４】
また、Ｅｕの添加量が０モル％の試料と、０．５モル％の試料とについて、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の反射率スペクトルを測定した結果を図１２に示す。
【００８５】
その結果、Ｅｕを添加することによって、フォトクロミズム後において吸収する光の波長の範囲が広がることが確認された。
【００８６】
〔実施例３：Ｎｄの組成比の影響〕
炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素、酸化ユーロピウム、酸化ネオジムを、所望の組成比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ２Ｍｇ２．５Ｓｉ２Ｏ８．５：Ｅｕ・ＮｄｘにおいてＮｄの組成比ｘを０〜１に変化させた各試料を作製した。尚、作製した各試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【００８７】
そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図１３に示す。
【００８８】
図１３に示すように、Ｎｄの添加量が約０．１２モル％までは、添加量の増加に伴い、反射率は減少するが、約０．１２モル％を超えると、反射率はほとんど変化していなかった。
【００８９】
〔実施例４：Ｂａの組成比の影響〕
炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素を、所望の組成比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｓｉに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、ＢａｘＭｇ２．５Ｓｉ２Ｏ（６．５＋ｘ）においてＢａの組成比ｘを１．８〜２．２に変化させた各試料を作製した。尚、作製した各試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【００９０】
そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図１４に示す。
【００９１】
図１４に示すように、Ｂａの組成比ｘが約２．０のときに、反射率が最も減少することが確認された。
【００９２】
〔実施例５：Ｃａの組成比の影響〕
炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素、酸化ユーロピウムを、所望の組成比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ１．９Ｃａ０．１Ｍｇ２．５Ｓｉ２Ｏ８．５：Ｅｕの試料を作製した。尚、作製した各試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【００９３】
そして、上記試料について、実施例１で作製した試料と共に、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図１５に示す。
【００９４】
図１５に示すように、ＣａのＢａに対する濃度が、０．５モル％くらいまでは、反射率はほとんど変化しないことが確認された。
【００９５】
〔実施例６：Ｓｉの組成比の影響〕
炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素を、所望の組成比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ２Ｍｇ２．５ＳｉｘＯ（４．５＋２ｘ）においてＳｉの組成比ｘを１．８〜２．２に変化させた各試料を作製した。尚、作製した各試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【００９６】
そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図１６に示す。
【００９７】
図１６に示すように、Ｓｉの組成比ｘが約２．０のときに、反射率が最も減少することが確認された。
【００９８】
〔参考例２：ホウ酸の混合量の影響〕
ホウ酸の量を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）０〜１０モル％で変化させたこと以外は、参考例１と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２．５Ｓｉ２Ｏ８．５の各試料を作製した。尚、ホウ酸の量が２モル％以上の条件で作製した各試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【００９９】
そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図１７に示す。
【０１００】
図１７に示すように、ホウ酸を加えることによって、反射率は大幅に減少することが確認された。
【０１０１】
〔参考例３：水素濃度の影響〕
焼成時のアルゴンガス中の水素濃度を０〜５体積％の範囲で変化させたこと以外は、実施例１と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２．５Ｓｉ２Ｏ８．５：Ｅｕの各試料を作製した。尚、作製した各試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【０１０２】
そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図１８に示す。
【０１０３】
図１８に示すように、焼成時の不活性ガス中に水素を混合させることによって、反射率は大幅に減少することが確認された。
【０１０４】
〔実施例７：焼成温度の影響〕
焼成温度を１２００℃〜１４００℃に変更したこと以外は実施例１と同様の操作を行い、各種試料を作製した。尚、作製した各試料における、ＢａＭｇＳｉＯ４相の最も強いＸ線のピーク強度は、他の結晶層によるＸ線のピーク強度に対して２倍以上であった。
【０１０５】
そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図１９に示す。
【０１０６】
図１９に示すように、焼成温度を高くすることによって、反射率が減少することが確認された。
【０１０７】
〔実施例８：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｌｉ０．００１〕
炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素、炭酸リチウムを、２：２：２：０．００１のモル比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｌｉ０．００１を作製した。
【０１０８】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２０に示す。
【０１０９】
〔実施例９：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｓ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに硫黄を用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｓ０．００１を作製した。
【０１１０】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２０に示す。
【０１１１】
〔実施例１０：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに炭素を用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃ０．００１を作製した。
【０１１２】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２０に示す。
【０１１３】
〔実施例１１：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｔｉ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化チタンを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｔｉ０．００１を作製した。
【０１１４】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２１に示す。
【０１１５】
〔実施例１２：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ａｌ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化アルミニウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ａｌ０．００１を作製した。
【０１１６】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２１に示す。
【０１１７】
〔実施例１３：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｖ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化バナジウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｖ０．００１を作製した。
【０１１８】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２１に示す。
【０１１９】
〔実施例１４：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｍｎ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに炭酸マンガンを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｍｎ０．００１を作製した。
【０１２０】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２２に示す。
【０１２１】
〔実施例１５：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｒ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化クロムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｒ０．００１を作製した。
【０１２２】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２２に示す。
【０１２３】
〔実施例１６：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｆｅ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化鉄を用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｆｅ０．００１を作製した。
【０１２４】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２２に示す。
【０１２５】
〔実施例１７：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｕ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化銅を用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｕ０．００１を作製した。
【０１２６】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２３に示す。
【０１２７】
〔実施例１８：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｎｉ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ニッケルを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｎｉ０．００１を作製した。
【０１２８】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２３に示す。
【０１２９】
〔実施例１９：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｏ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化コバルトを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｏ０．００１を作製した。
【０１３０】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２３に示す。
【０１３１】
〔実施例２０：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｇｅ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ゲルマニウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｇｅ０．００１を作製した。
【０１３２】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２４に示す。
【０１３３】
〔実施例２１：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｚｎ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化亜鉛を用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｚｎ０．００１を作製した。
【０１３４】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２４に示す。
【０１３５】
〔実施例２２：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｇａ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ガリウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｇａ０．００１を作製した。
【０１３６】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２４に示す。
【０１３７】
〔実施例２３：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｚｒ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ジルコニウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｚｒ０．００１を作製した。
【０１３８】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２５に示す。
【０１３９】
〔実施例２４：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｙ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化イットリウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｙ０．００１を作製した。
【０１４０】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２５に示す。
【０１４１】
〔実施例２５：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｎｂ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ニオブを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｎｂ０．００１を作製した。
【０１４２】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２５に示す。
【０１４３】
〔実施例２６：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｉｎ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化インジウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｉｎ０．００１を作製した。
【０１４４】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２６に示す。
【０１４５】
〔実施例２７：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ａｇ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに銀コロイドを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ａｇ０．００１を作製した。
【０１４６】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２６に示す。
【０１４７】
〔実施例２８：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｍｏ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化モリブデンを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｍｏ０．００１を作製した。
【０１４８】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２６に示す。
【０１４９】
〔実施例２９：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｓｎ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化スズを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｓｎ０．００１を作製した。
【０１５０】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２７に示す。
【０１５１】
〔実施例３０：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｓｂ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化アンチモンを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｓｂ０．００１を作製した。
【０１５２】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２７に示す。
【０１５３】
〔実施例３１：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｂｉ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ビスマスを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｂｉ０．００１を作製した。
【０１５４】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２８に示す。
【０１５５】
〔実施例３２：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｔａ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化タンタルを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｔａ０．００１を作製した。
【０１５６】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２８に示す。
【０１５７】
〔実施例３３：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｗ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化タングステンを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｗ０．００１を作製した。
【０１５８】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２８に示す。
【０１５９】
〔実施例３４：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｌａ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ランタンを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｌａ０．００１を作製した。
【０１６０】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２９に示す。
【０１６１】
〔実施例３５：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｅ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化セリウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｅ０．００１を作製した。
【０１６２】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２９に示す。
【０１６３】
〔実施例３６：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｐｒ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化プラセオジウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｐｒ０．００１を作製した。
【０１６４】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図２９に示す。
【０１６５】
〔実施例３７：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｎｄ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ネオジウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｎｄ０．００１を作製した。
【０１６６】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３０に示す。
【０１６７】
〔実施例３８：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｓｍ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化サマリウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｓｍ０．００１を作製した。
【０１６８】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３０に示す。
【０１６９】
〔実施例３９：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｇｄ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ガドリニウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｇｄ０．００１を作製した。
【０１７０】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３０に示す。
【０１７１】
〔実施例４０：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ユウロピウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１を作製した。
【０１７２】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３０に示す。
【０１７３】
〔実施例４１：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｒ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化エルビウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｒ０．００１を作製した。
【０１７４】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３１に示す。
【０１７５】
〔実施例４２：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｈｏ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ホルミウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｈｏ０．００１を作製した。
【０１７６】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３１に示す。
【０１７７】
〔実施例４３：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｔｂ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化テルビウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｔｂ０．００１を作製した。
【０１７８】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３１に示す。
【０１７９】
〔実施例４４：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｔｍ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ツリウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｔｍ０．００１を作製した。
【０１８０】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３２に示す。
【０１８１】
〔実施例４５：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｙｂ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化イッテルビウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｙｂ０．００１を作製した。
【０１８２】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３２に示す。
【０１８３】
〔実施例４６：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｌｕ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化ルテチウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｌｕ０．００１を作製した。
【０１８４】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３２に示す。
【０１８５】
〔実施例４７：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｐ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化リンを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｐ０．００１を作製した。
【０１８６】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３３に示す。
【０１８７】
〔実施例４８：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｄ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化カドミウムを用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｄ０．００１を作製した。
【０１８８】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３４に示す。
【０１８９】
〔実施例４９：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｐｂ０．００１〕
炭酸リチウムの代わりに酸化鉛を用いたこと以外は実施例８と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｐｂ０．００１を作製した。
【０１９０】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３３に示す。
【０１９１】
〔実施例５０：Ｃｕの組成比の影響〕
実施例１７におけるＣｕの添加量を０〜１．２モル％の範囲で変化させて、つまり、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｃｕｘの組成においてｘを０〜１．２の範囲内で変化させて各試料を作製した。そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３４に示す。
【０１９２】
図３４に示すように、Ｃｕの添加量が約０．２モル％までは、添加量の増加に伴い、反射率は減少するが、約０．２モル％を超えると、反射率はほとんど変化していなかった。
【０１９３】
〔実施例５１：Ｆｅの組成比の影響〕
実施例１６におけるＦｅの添加量を０〜０．８モル％の範囲で変化させて、つまり、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｆｅｘの組成においてｘを０〜０．８の範囲内で変化させて各試料を作製した。そして、これらの各試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３５に示す。
【０１９４】
図３５に示すように、Ｆｅの添加量が約０．２モル％までは、添加量の増加に伴い、反射率は減少するが、約０．１モル％を超えると、反射率はほとんど変化していなかった。
【０１９５】
図２０〜３３に示すように、バナジウム（Ｖ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、モリブデン（Ｍｏ）、及びセリウム（Ｃｅ）は、添加することによってＢａＭｇＳｉＯ４の吸収スペクトルに影響を与えることがわかった。特に、ＣｕとＦｅは、５２３ｎｍ付近の吸収スペクトルへの影響が大きかった。
【０１９６】
また、図３４及び３５に示すように、Ｃｕは０．１ｍｏｌ％で、Ｆｅは０．０５ｍｏｌ％で飽和する傾向を示し、両元素とも僅かな添加量で効果があることがわかった。特に、Ｆｅは５２３ｎｍの光の反射率を１５％以下にしていることから、Ｅｕと同等の高い効果を示すことがわかった。このように、Ｅｕのような希土類元素を使用しなくても優れた性能が得られるため、ＢａＭｇＳｉＯ４系のフォトクロミック材料としての応用分野を広げ、量産する場合に有利となる。
【０１９７】
＜添加元素の複合効果の検討＞
ＣｕやＦｅにも著しい添加効果が見られたため、添加元素の複合化による効果について以下確認した。
【０１９８】
〔実施例５２：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１Ｃｕ０．００１〕
炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素、酸化ユウロピウム、酸化銅を、２：２：２：０．００１：０．００１のモル比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１Ｃｕ０．００１を作製した。
【０１９９】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３６に示す。
【０２００】
〔実施例５３：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１Ｆｅ０．００１〕
炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素、酸化ユウロピウム、酸化鉄を、２：２：２：０．００１：０．００１のモル比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１Ｆｅ０．００１を作製した。
【０２０１】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３６に示す。
【０２０２】
〔実施例５４：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｆｅ０．００１Ｃｕ０．００１〕
炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素、酸化鉄、酸化ユウロピウムを、２：２：２：０．００１：０．００１のモル比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｆｅ０．００１Ｃｕ０．００１を作製した。
【０２０３】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３６に示す。
【０２０４】
〔実施例５５：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１Ｆｅ０．００１Ｃｕ０．００１〕
炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素、酸化ユウロピウム、酸化鉄、酸化銅を、２：２：２：０．００１：０．００１：０．００１のモル比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１Ｆｅ０．００１Ｃｕ０．００１を作製した。
【０２０５】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３７に示す。
【０２０６】
図３６に示すように、添加元素がＥｕのみである場合と比較して、Ｅｕ＋Ｃｕ（実施例５２）、Ｅｕ＋Ｆｅ（実施例５３）、Ｆｅ＋Ｃｕ（実施例５４）の可視光領域における吸収量が増加することがわかった。最も効果的な組合せはＥｕ＋Ｆｅ（実施例５３）であった。また、Ｅｕ＋Ｆｅ（実施例５３）とＥｕ＋Ｆｅ＋Ｃｕ（実施例５５）とを比較した場合、Ｃｕの添加効果はほとんど見られなかった。
【０２０７】
＜原料変更の検討＞
炭酸バリウムは毒物であるため、製造過程における人に対する影響を考慮して、バリウム化合物の中で無毒であることが知られている硫酸バリウムを原料として用いて、以下フォトクロミック現象を確認した。
【０２０８】
〔実施例５６：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８〕
硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、酸化ケイ素を、２：２：２のモル比となるようにそれぞれ量りとり、ホウ酸を、ＢａＭｇＳｉＯ４に対して（Ｂａに対して）１０モルとなるように量りとり、これらにエタノールを加えて混合した。当該混合物を乾燥後、直径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのペレットを作製し、電気炉を用いて、９５体積％アルゴン−５体積％水素の混合ガス中、１３００℃で４時間焼成することによって、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８を作製した。
【０２０９】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３８に示す。
【０２１０】
〔実施例５７：Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１Ｆｅ０．００１〕
炭酸バリウムを硫酸バリウムに変更したこと以外は実施例５３と同様の操作を行い、Ｂａ２Ｍｇ２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ０．００１Ｆｅ０．００１を作製した。
【０２１１】
この試料について、３６５ｎｍの光（１２４ｍＷ／ｃｍ２）を３分間照射後の５２３ｎｍにおける反射率を測定した結果を図３９に示す。
【０２１２】
図３８に示すように、硫酸バリウムを使用した場合でも、炭酸バリウムを用いた場合と同様のフォトクロミック現象が観察された。このため、有毒な炭酸バリウムを使用せずに無毒の硫酸バリウムを使用することが可能であることが確認された。
【０２１３】
尚、硫酸バリウムを用いた場合では、炭酸バリウムを用いた場合と比較して可視光に対する吸収量が増加していたが、これは、硫酸バリウム中の硫黄が化合物中に残ってしまうことに起因していると思われる。
【０２１４】
ＥｕとＦｅを添加した化合物においても、硫酸バリウムを使用した場合は、炭酸バリウムを用いた場合と同様のフォトクロミック現象が観察され、無毒の硫酸バリウムを原料として使用し得ることが確認された。
【０２１５】
尚、実施例８〜５７で作製した化合物についても、実施例１と同様に可視光によるフォトクロミズムの測定を行った。その結果、紫外線を照射した場合と同様に、白色から紅色へと変化するフォトクロミズムを示すことが確認された。
【０２１６】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２１７】
本発明の物質は、化学的、熱的に安定を有し、且つ可視光によってフォトクロミズムを示すフォトクロミック材料に好適に用いることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）
Ｂａ（ａ−ｂ）ＣａｂＭｇｃＳｉｄＯｅＭｆ …（１）
（式中、１．８≦ａ≦２．２、０≦ｂ≦０．１、１．４≦ｃ≦３．５、１．８≦ｄ≦２．２、ｅ＝（ａ＋ｃ＋２ｄ）であり、Ｍは、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｌｉ、Ｓ、Ｃ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｖ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｎｂ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｔｂ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｐ、Ｃｄ、及びＰｂからなる群から選択される少なくとも１つの元素であり、０≦ｆである。）
で表される組成を有する物質であり、
上記物質を構成する各元素を含む原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含む方法によって得られたことを特徴とする物質。
【請求項２】
上記式（１）におけるｃが、２．５≦ｂ≦３の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の物質。
【請求項３】
上記式（１）におけるＭが、Ｆｅ及びＣｕからなる群から選択される少なくとも１つの元素であり、０＜ｆであることを特徴とする請求項１又は２に記載の物質。
【請求項４】
上記式（１）におけるＭがＮｄであり、０＜ｆ≦１であることを特徴とする請求項１又は２に記載の物質。
【請求項５】
上記式（１）におけるｆが０であることを特徴とする請求項１又は２に記載の物質。
【請求項６】
焼成する上記工程を、還元雰囲気下で行うことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の物質。
【請求項７】
焼成する上記工程を、水素ガス存在下で行うことを特徴とする請求項６に記載の物質。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の物質を含むことを特徴とするフォトクロミック材料。
【請求項９】
請求項１〜７の何れか１項に記載の物質の製造方法であり、
上記物質を構成する元素をそれぞれ含む各原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含むことを特徴とする物質の製造方法。
【請求項１０】
焼成する上記工程を、還元雰囲気下で行うことを特徴とする請求項９に記載の物質の製造方法。
【請求項１１】
焼成する上記工程を、水素ガス存在下で行うことを特徴とする請求項１０に記載の物質。
【請求項１】
下記式（１）
Ｂａ（ａ−ｂ）ＣａｂＭｇｃＳｉｄＯｅＭｆ …（１）
（式中、１．８≦ａ≦２．２、０≦ｂ≦０．１、１．４≦ｃ≦３．５、１．８≦ｄ≦２．２、ｅ＝（ａ＋ｃ＋２ｄ）であり、Ｍは、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｌｉ、Ｓ、Ｃ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｖ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｎｂ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｔｂ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｐ、Ｃｄ、及びＰｂからなる群から選択される少なくとも１つの元素であり、０≦ｆである。）
で表される組成を有する物質であり、
上記物質を構成する各元素を含む原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含む方法によって得られたことを特徴とする物質。
【請求項２】
上記式（１）におけるｃが、２．５≦ｂ≦３の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の物質。
【請求項３】
上記式（１）におけるＭが、Ｆｅ及びＣｕからなる群から選択される少なくとも１つの元素であり、０＜ｆであることを特徴とする請求項１又は２に記載の物質。
【請求項４】
上記式（１）におけるＭがＮｄであり、０＜ｆ≦１であることを特徴とする請求項１又は２に記載の物質。
【請求項５】
上記式（１）におけるｆが０であることを特徴とする請求項１又は２に記載の物質。
【請求項６】
焼成する上記工程を、還元雰囲気下で行うことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の物質。
【請求項７】
焼成する上記工程を、水素ガス存在下で行うことを特徴とする請求項６に記載の物質。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の物質を含むことを特徴とするフォトクロミック材料。
【請求項９】
請求項１〜７の何れか１項に記載の物質の製造方法であり、
上記物質を構成する元素をそれぞれ含む各原料とホウ酸との混合物を焼成する工程を含むことを特徴とする物質の製造方法。
【請求項１０】
焼成する上記工程を、還元雰囲気下で行うことを特徴とする請求項９に記載の物質の製造方法。
【請求項１１】
焼成する上記工程を、水素ガス存在下で行うことを特徴とする請求項１０に記載の物質。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【公開番号】特開２０１１−１３２４９３（Ｐ２０１１−１３２４９３Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７４７２７（Ｐ２０１０−１７４７２７）
【出願日】平成２２年８月３日（２０１０．８．３）
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３日（２０１０．８．３）
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【Ｆターム（参考）】
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