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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

Link to ScienceDirect Topics: scintillator, chemical vapor deposition

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国際会議ALPS2025

国際会議 ALPS2025 が、2025年4月21日(月)〜25日(金)、パシフィコ横浜にて開催されました。伊藤研からは、今井、敷地、金本が参加して、研究成果を発表しました。

ポスター発表中の伊藤研メンバー
ポスター発表中の伊藤研メンバー

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第34回日本MRS年次大会 ★ 若手奨励賞

第34回日本MRS年次大会が、2024年12月16日(月)-18日(水)、産業貿易センタービル、神奈川県中小企業共済会館等で開催されました。

伊藤研究室からは、 A-4セッション：過酷環境での耐性を追求するセラミックス材料科学 ～先端プロセス・計測技術とDXによる構造・形状・機能設計～ および B-2セッション：巨大温度勾配での結晶成長による材料創成と実験・計算融合科学に伊藤と8名の学生 (秋山、上田、大賀、中山、今井、浦田、敷地、成合) が口頭およびポスター発表参加してきました。研究発表を評価して頂き、A-4セッションでは中山が、B-2セッションでは上田が若手奨励賞を受賞することができました。研究内容と受賞者の写真を添えた学部のリリースは、次の通りです：中山や上田

若手奨励賞を受賞した中山君 (A-4セッション)
若手奨励賞を受賞した上田君 (B-2セッション)
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第19回セラフェス ★ 奨励賞

第19回セラミックフェスタin神奈川が、2024年12月7日(土)、湘南工科大学で開催されました。セラミックフェスタin神奈川は、神奈川県下でセラミックス研究を推進する大学研究室間の学術交流を目的とした研究発表会です。

伊藤研究室からは、6名の学生 (今井、浦田、敷地、伏屋、佐野、成合) がポスター発表参加し、研究成果を現地でポスター発表してきました。研究発表を評価して頂き、成合が奨励賞を受賞することができました。研究内容と受賞者の写真を添えた学部のリリースは、次の通りです：成合

発表題目は、「β相およびε相酸化ガリウム膜のエピタキシャル成長」です。成合さんは、次世代のワイドバンドギャップ半導体材料として期待される酸化ガリウムの高速エピタキシャル成長について報告しました。成合さんの優れた発表内容およびプレゼンテーション能力が評価され、今回の受賞となりました

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Japan-India YNU symposium 2023

Japan‐India YNU Symposium 2024が、2024年9月4日に横浜国立大学図書館メディアホールにて開催されました。伊藤研究室からは、秋山、上田、中山、藤村、伏屋、一場、今井、浦田、敷地、金本が研究成果をポスター発表しました。

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国際会議ALPS2024 ★ Best Paper Award

国際会議 The 13th Advanced Lasers and Photon Sources Conference (ALPS2024) が、2024年4月22日(月)〜26日(金)、パシフィコ横浜にて開催されました。伊藤研からは、今井、大賀、敷地が参加して、研究成果を発表しました。研究発表を評価して頂き、今井がBest Paper Award賞を受賞することができました。研究内容と受賞者の写真を添えた大学のリリースは、次の通りです：今井

発表題目は、「Preparation of Al2O3-Yb3Al5O12 composite films using CVD method and comparison of their microstructure with composite bulks」です。今井さんは、アルミナ-イッテルビウムアルミニウムガーネット共晶系において、化学組成、結晶育成速度といった結晶育成パラメータが結晶配向成長や微細組織形成に与える影響を明らかにしました。今井さんの優れた発表内容およびプレゼンテーション能力が評価され、今回の受賞となりました。

ポスター発表中の伊藤研メンバー
ポスター発表中の伊藤研メンバー

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第18回セラフェス ★ 奨励賞

第18回セラミックフェスタin神奈川が、2023年12月16日(土)、横浜国立大学図書館メディアセンターで開催されました。セラミックフェスタin神奈川は、神奈川県下でセラミックス研究を推進する大学研究室間の学術交流を目的とした研究発表会です。

伊藤研究室からは、6名の学生がポスター発表参加し、研究成果を現地でポスター発表してきました。研究発表を評価して頂き、今井が奨励賞を受賞することができました。研究内容と受賞者の写真を添えた学部のリリースは、次の通りです：今井

発表題目は、「Al2O3-Yb3Al5O12系複合膜の微細組織観察および溶融凝固体との比較」です。今井さんは、アルミナ-イッテルビウムアルミニウムガーネット共晶系において、化学気相析出を利用した自己組織化を実験的に実証するとともに、その溶融凝固体の育成にも挑戦しました。そして両プロセスで得られた結晶の微細組織を比較して報告しました。今井さんの優れた発表内容およびプレゼンテーション能力が評価され、今回の受賞となりました。

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Japan-India YNU symposium 2020

2020年12月27-28日に、Japan‐India YNU Symposium 2020がオンライン開催されました。伊藤研究室からは、松本、川田、藤江、三觜が参加して、研究成果をオンラインポスター発表しました。

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日本学術振興会先進セラミックス第124委員会第161回研究会

日本学術振興会先進セラミックス第124委員会第161回研究会 「長繊維強化複合材料の創成と信頼性の向上 (その2)」 が、 2020年11月11日(水) にオンライン開催されました。伊藤が、耐環境セラミックスコーティングに関して話題提供発表を行いました。

※ 2020年3月12日に開催予定の第160回委員会ならびに研究会は、新型コロナウイルスの感染拡大予防のため延期となり、10月13日(火) および 11月11日(水) と2回に分けて開催されることになりました。

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繊維強化複合材向け次世代界面制御コーティングの研究開発成果 :: Development of novel CVD-interphase coatings for SiC-CMC (CERAMICS JAPAN, 2020)

SIP-SM4I プロジェクトで取り組んできた研究成果の一部を、セラミックス誌に解説記事としてまとめました。題目は、「SiC繊維表面への界面制御コーティング技術と力学特性評価」であり、2020年6月号の特集「航空機産業向け先端セラミックス」に掲載されます。宇宙航空研究開発機構 (JAXA) の後藤健先生との共著記事です。本記事には、原朋弘君 (2018年度修了) の研究成果が含まれます。

戦略的イノベーション創造プログラム (SIP: Strategic Innovation Program) 「革新的構造材料 (SM4I: Structural Materials for Innovation」では、「強く、軽く、熱に耐える材料を航空機へ」をモットーに、研究開発が推進されてきました。SiC繊維強化SiCセラミックス複合材料 (SiC-CMC) は、現用の耐熱合金を代替し、タービンブレードの軽量化と耐熱性向上に貢献する材料です。民間機エンジンの高温部材の一部に採用がはじまっていますが、長期運用の安全性を担保し、部材の適用範囲を拡げるためには、SiC繊維とSiCマトリックスの界面に存在する界面コーテイングがカギとなりますが、現行のBNを代替しうる繊維コーティングは未だ開発されていません。

Graphical abstract for “Development of novel CVD-interphase coatings with Yb silicates and SiC for SiC-CMC”. Left and center figures have been adopted from N.P. Padture, Nat. Mater., 15, 804–809 (2016), and National Research Council, “Ceramic Fibers and Coatings: Advanced Materials for the Twenty-First Century” The National Academies Press, Washington, DC (1998), respectively.

伊藤研究室では、連携機関 (JAXA, JFCC, IHI) とともに、化学気相析出 (CVD) 法を用いたYbシリケート界面制御コーティングを開発しました。開発コーティングは、SiC-CMCに必要な損傷許容性を発現し、ベンチマークとして用いたBN繊維コーティングと同等の破壊制御機能を持つことや、最表面に施したβ-SiC 保護層がマトリックス形成時に接する溶融Siに対して良好な耐性を示すことを実験的に示しました。一連の研究開発成果は、大面積施工プロセスへとスケールアウトしており、熱CVI 炉で製造したSiC-CMC基板の高温曝露試験によって、界面制御コーティングの可能性が確認されつつあることから、今後のSiC-CMC部材への実用化展開が期待されます。

CVD法を用いて繊維束へ界面コーティングを施し、ミニコンポジット化して機械的特性を評価することで、コーティング開発プロセスを大幅に迅速化することが出来ます。伊藤研究室では引き続き、この高速開発サイクルを活用した繊維強化セラミックス複合材料の信頼性向上に向けたコーティング技術および材料探索を行っていきます。