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低温相X1-Yシリケートのシンチレーション特性 :: CVD of low-temp-phase X1-YSO scintillator

敷地愛莉さん (M2) の研究成果が、Sensors and Materials誌に受理されました。論文題目は、「Synthesis of Low-temperature-phase X1-Y2SiO5 Film Doped with Ce3+ and Its Luminescence Properties」です。

Ce3+添加Y2SiO5は、優れたシンチレータ材料として知られますが、従来の高温相 (X2型) ではなく、未開拓な低温相 (X1型) の蛍光発光特性の解明が求められていました。敷地さんは、安価な石英ガラス基板上へのCe3+添加X1-Y2SiO5単相膜の合成に挑戦し、成膜温度と原料組成を最適化することで、X1相の合成に成功しました。毎時72 µmという高速成膜を達成し、得られたX1相シンチレータは、α線励起下で23 nsの蛍光寿命を示し、既存の高温相シンチレータと同等の高速応答であることを明らかにしました。

A. Shikichi, A. Ito, Synthesis of Low-temperature-phase X1-Y2SiO5 Film Doped with Ce3+ and Its Luminescence Properties

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Al添加酸化亜鉛の光学、電気的、シンチレーション特性 :: CVD of Al-doped ZnO transparent conductive oxide

大井 亮さん (M1) の研究成果が、Sensors and Materials誌に受理されました。論文題目は、「Optical, Electrical, and Scintillation Properties of Al-doped ZnO Films Synthesized Using Laser-assisted CVD」です。

ZnOは透明電極や紫外線発光素子への応用が期待される材料ですが、薄膜における欠陥制御やより高速なシンチレーション応答の探索が課題とされていました。大井さんは、石英ガラス基板上へAl添加ZnO薄膜の合成を行い、Al濃度が結晶構造や導電性、発光特性に与える影響を体系的に調べました。その結果、最適Al濃度（7.9 at%）において低いシート抵抗（2.5 Ω/sq）と紫外発光を達成するとともに、α線励起下で2.1 nsという非常に高速な蛍光寿命を示すことを明らかにしました。

Ryo Oi, A. Ito, Optical, Electrical, and Scintillation Properties of Al-doped ZnO Films Synthesized Using Laser-assisted CVD

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酸化テルビウム-アルミナ共晶系の気相析出 :: CVD of terbia-alumina eutectic system (Sens. Mater., 2026)

今井菜摘さん (M2) の研究成果が、Sensors and Materials誌に受理されました。論文題目は、「Synthesis of Composite Films in Tb2O3–Al2O3 Eutectic System by CVD method and Their Tb3+-centered Luminescence」です。

Tb2O3–Al2O3系共晶体は蛍光体として有望ですが、従来の溶融凝固法では不均一な組織になりやすく、微細組織の制御が課題でした。今井さんは、サファイア基板上へのTbAlO3–α-Al2O3およびTb3Al5O12–α-Al2O3複合膜の合成に挑戦し、組成比が微細組織に与える影響を丹念に調べました。共晶点近傍でのラメラ組織や遠方でのロッド組織といった構造制御に成功し、Tb3+に起因する緑色発光と各構成相由来の蛍光寿命特性を報告しました。

N. Imai, A. Ito, Synthesis of Composite Films in Tb2O3–Al2O3 Eutectic System by CVD method and Their Tb3+-centered Luminescence.

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共添加Srアルミネート膜の長残光特性 :: CVD of Eu, Dy co-doped Sr aluminate persistent phosphor

金本祥和さん (M1) の研究成果が、Sensors and Materials誌に受理されました。論文題目は、「Rapid Synthesis of Eu2+ and Dy3+ Co-doped SrAl2O4 Thick Film by Chemical Vapor Deposition and Its Photoluminescence Properties」です。

Eu2+, Dy3+共添加SrAl2O4は優れた蓄光材料ですが、既存の成膜方法では結晶成長速度が遅いという課題があり、高速かつ高品質な成膜プロセスの開発が求められていました。金本さんは、サファイア基板上へのEu2+, Dy3+共添加SrAl2O4厚膜の高速エピタキシャル成長に挑戦し、成膜温度や原料組成などの条件探索を行いました。従来の気相法に比べて桁違いに高速な毎時10 µmでの成膜を達成し、緑色の残光を示すことを報告しました。

Y. Kanamoto, A. Ito, Rapid Synthesis of Eu2+ and Dy3+ Co-doped SrAl2O4 Thick Film by Chemical Vapor Deposition and Its Photoluminescence Properties

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Yb添加酸化ルテチウムの構造制御とシンチレーション特性 :: CVD of Yb:lutetia thick film scintillators (J. Lumin., 2025)

中山龍幸さん (25卒) の研究成果が、Journal Of Luminescence誌に受理されました。論文題目は「Yb3+:Lu2O3 thick film scintillators with dense and columnar structures grown via chemical vapor deposition」です。本研究は、東北大学との共同研究の一環として実施されました。

X線イメージングの空間分解能向上に向け、光の散乱を抑制する導波路効果が期待される柱状構造を有した、高融点酸化物シンチレータの気相合成法確立が求められています。中山さんは、Yb3+添加Lu2O3厚膜の合成において成膜温度や原料供給量を調整し、緻密構造および柱状構造の微細組織制御と発光特性の評価を行いました。柱状構造を持つ厚膜においても緻密膜と同等の発光量と約2 nsという高速な蛍光寿命が得られ、高分解能と高出力を両立するシンチレータとしての可能性が示されました。

T. Nakayama, S. Kurosawa, A. Ito, Yb3+:Lu2O3 thick film scintillators with dense and columnar structures grown via chemical vapor deposition, Journal of Luminescence.
https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2025.121589

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Ce添加Caハフニウムペロブスカイト合成における基板選択とシンチレーション特性 :: CVD of Ce:CHO thick film scintillators (J. Lumin., 2025)

大賀輝昌くん (25卒) の研究成果が、Journal Of Luminescence誌に受理されました。論文題目は「Ce3+:CaHfO3 thick film scintillators epitaxially grown on SrTiO3, YAlO3, and MgO substrates using chemical vapor deposition」です。本研究は、東北大学との共同研究の一環として実施されました。

CaHfO3は、高密度かつ放射線阻止能が高い有望なシンチレータ材料ですが、約2700 Kという極めて高い融点を持つため、従来の溶融法では結晶成長や形状制御が困難であるという課題がありました 。大賀さんは、SrTiO3、YAlO3、MgOといった異なる単結晶基板上へのCe3+添加CaHfO3厚膜の高速エピタキシャル成長を試み、基板の種類が結晶配向や発光特性に与える影響を体系的に調べました 。毎時最大77 μmという高速成膜を達成し、特にMgO基板を用いた場合に、既報のCaHfO3単結晶と同等の約32 nsという高速な蛍光寿命と、2900 photons/5.5 MeVという優れたシンチレーション発光収率を示すことを明らかにしました。

T. Oga, S. Kurosawa, A. Ito, Ce3+:CaHfO3 thick film scintillators epitaxially grown on SrTiO3, YAlO3, and MgO substrates using chemical vapor deposition, Journal of Luminescence.
https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2025.121568

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上位10%論文 :: CVD of YAG-alumina chemically deposited eutectics (J. Am. Ceram. Soc., 2023)

CVD-YAG-アルミナ共晶系に関する論文が、2023年にJournal of the American Ceramic Society誌が発表した論文の中で最も閲覧された論文の上位10％にランクインしました。

Y. Mitsuhashi, S. Matsumoto, A. Ito, Chemical vapor deposition of ordered structures in YAG–alumina eutectic system, Journal of the American Ceramic Society.
https://doi.org/10.1111/jace.19176

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GAGインコングルエント相の高速化学気相析出とシンチレーション特性 :: CVD of Ce:GAG thick film scintillators (Opt. Mater., 2024)

出口結美子さん (24卒) の研究成果が、Optical Materials誌に受理されました。論文題目は「Luminescence and scintillation properties of Ce3+-doped Gd3Al5O12 thick-film phosphors epitaxially grown using chemical vapor deposition」です。

Y. Deguchi, A. Ito, Luminescence and scintillation properties of Ce3+-doped Gd3Al5O12 thick-film phosphors epitaxially grown using chemical vapor deposition, Optical Materials.
https://doi.org/10.1016/j.optmat.2024.115565

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βガリア固溶体厚膜のシンチレーション特性 :: CVD of β-gallia-alumina thick film scintillators (Mater. Lett., 2024)

山口直哉くん (24卒) の研究成果が、Materials Letters 誌に受理されました。論文題目は「High-light-yield and fast-response β-Ga2O3–Al2O3 thick-film scintillators epitaxially grown via chemical vapor deposition」です。

N. Yamaguchi, A. Ito, High-light-yield and fast-response β-Ga2O3–Al2O3 thick-film scintillators epitaxially grown via chemical vapor deposition, Materials Letters.
https://doi.org/10.1016/j.matlet.2024.136721

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チタン酸ハフニウム相の高速化学気相析出と蛍光体応用 :: CVD of hafnium titanate thick film phosphors (Mater. Lett., 2024)

橋本優花さん (24卒) の研究成果が、Materials Letters誌に受理されました。論文題目は「HfTiO4 transparent thick film phosphors activated with Eu3+, Dy3+, and Tb3+ ions」です。

Y. Hashimoto, A. Ito, HfTiO4 transparent thick film phosphors activated with Eu3+, Dy3+, and Tb3+ ions, Materials Letters.
https://doi.org/10.1016/j.matlet.2024.136558