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Naoyuki Kitamura
Phtonics Research Institute, AIST­KansaiA.

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FAX 072_751_9637
E­mail: naoyuki.kitamuraaist.go.jp

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NEW GLASS Vol. 20 No. 2 2005

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1) P. W. Bridgmann and I. Simmon, J. Appl. Phys.
24 (1953) 405.
2) J. D. Mackenzie, J. Am. Ceram. Soc. 46 (1963)
461; ibid. 46 (1963) 470; ibid. 47 (1963) 76.
3) »wà No. 22u´³Æ»wvCú{»wïÒCwïoÅZ^[C1979Cpp. 235_240.

545) À±¨wuÀ 18u´³vC¥ºÎÒC¤§oÅC1988.
6) S. Susman, K. J. Volin, D. L. Price, M.
Grimsditch, J. P. Rino, R. K. Kaila, P. Vashishta,
G. Gwanmesia, Y. Wang and R. C. Liebermann,Phys. Rev. B 43 (1991) 1194.
7) R. A. B. Devine, J. Vac. Sci. Technol. A6 (1988)
3154.
8) Q. Williams and R. Jeanloz, Science 239 (1988)
902.
9) J. P. Itie, A. Polian, G. Calas, J. Petiau, A.
Fontaine and H. Tolentino, Phys. Rev. Lett. 63(1989) 398.
10) D. R. Uhlmann, J. Non­Cryst. Solids, 13 (1973)
89.
11) T. Ishihara, Y. Shirakawa, T. Iida, N. Kitamura,
M. Matsukawa, N. Ohtori and N. Umesaki., Jpn.
J. Appl. Phys. 38 (1999) 3062.
12) A. G. Revesz, J. Non­Cryst. Solids, 7 (1972) 77.
13) N. Kitamura, K. Fukumi, J. Nishii. T. Kinoshita
and N. Ohno, Jpn. J. Appl. Phys. 42 (2003)
L712.
14) N. Kitamura, K. Fukumi, J. Nishii, S. Yasuda
andH.

Kozuka.

Proc.

20thInternational

Congress on Glass, 16_O_007.
15) kº¼VC¡K½C¼ä¡Cæ 52 ñp¨wÖWAuïC2005C9p­ZG­013.
16) ã¡²×C]ä¼OC²Ì¨æÑ²èàC29(1982) 270.
17) V. A. Blinov, J. Mat. Sci. 4 (1969) 461.
18) T. Fuss, C. S. Ray, N. Kitamura, M. Makihara
and D. E. Day., J. Non­Cryst. Solids 318 (2003)
157.
19) T. Nagakane, A. Sakamoto, N. Kitamura and K.
Hirao, Proc. SPIE Vol. 5061 (2003) 181.
20) Y. Himei, T. Nagakane, A. Sakamoto, N.
Kitamura, J. Nishii and K. Hirao, Proc. 20th
International Congress on Glass, 16­O­006.