セラ協 2023年年会

日本セラミックス協会 2023年年会が、2023年3月8日(水)〜10日(金)、神奈川大学みなとみらいキャンパスにて開催されました。伊藤研からは、松本、出口、中山、藤村、伏屋が参加して、「エンジニアリングセラミックス」および「ガラス・フォトニクス材料」セッションにて研究発表しました。

第17回セラフェス ★ 奨励賞

第17回セラミックフェスタin神奈川が、2022年12月10日(土)、神奈川大学みなとみらいキャンパスで開催されました。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、7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。また、11名の学生が聴講者としてポスターセッション等に参加し、学術交流してきました。研究発表を評価して頂き、敷地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:敷地

発表題目は、「 Eu3+添加 HfO2膜の石英ガラス基板上への自己配向成長」です。賦活元素を添加した酸化ハフニウムは、 Hf元素由来の優れた放射線阻止能を有することから、 X線撮像装置における放射線誘起蛍光体への応用が期待されます。しかし、可逆的相転移を示すことから、単結晶育成や透明セラミックスの合成が難しい材料です。敷地さんは、酸化ハフニウム柱状晶を石英ガラス基板上に自己配向成長させることに成功しました。敷地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。

第16回セラフェス ★ 優秀賞・奨励賞

第16回セラミックフェスタin神奈川が、2021年11月27日(土)、オンライン開催されました。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、大賀、小菅、出口、中嶋、橋本、山井が参加して、研究成果をオンラインでポスター発表しました。研究発表を評価して頂き、中嶋が優秀賞、大賀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府や学部のリリースは、次の通りです:中嶋大賀



発表題目は「Lu2O3-MgO系コンポジット膜の化学気相析出」です。酸化マグネシウムは、いくつかの希土類酸化物と共晶系相図をとることが報告されていますが、その研究は限定的であり、特に酸化ルテチウムとの擬二元系に関する相図や秩序構造の形成に関する研究は、ほとんどなされていません。中嶋さんは、化学気相析出法を用いた酸化ルテチウムと酸化マグネシウム系のコンポジット膜の合成に関する研究に着手し、その予備研究成果を系統的にまとめて報告しました。中嶋さんの優れた研究成果およびプレゼンテーション能力が高く評価され、今回の受賞となりました。
発表題目は「CaHfO3 膜のエピタキシャル成長とシンチレーション特性」です。Ca ハフネートは、相対密度や有効原子番号が大きいことから放射線誘起蛍光体として期待されますが、融点が極めて高いことから、これまで溶融凝固法や焼結法による透明体の合成やその蛍光特性の評価が困難でした。大賀さんは、化学気相析出法を用いた Ca ハフネート厚膜蛍光体の高速エピタキシャル成長に成功し、そのシンチレーション特性を報告しました。大賀さんの優れた研究成果およびプレゼンテーション能力が高く評価され、今回の受賞となりました。

第37回セラ協関東支部 ★ 奨励賞

第37回 日本セラミックス協会 関東支部研究発表会が、2021年9月21日(火)-22(水)、オンライン開催されます。伊藤研究室からは、梅堀、川田、出口、三觜、藤江および伊藤が参加しました。

研究発表を評価して頂き、三觜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府のリリースは、次の通りです:三觜

発表題目は「化学気相析出法によるAl2O3-Y3Al5O12複合膜の合成とその蛍光特性評価」です。三觜さんは、アルミナ-イットリア共晶系の有機金属化学気相析出 (MOCVD) に関する研究を重ねる中で、気相からの秩序構造の形成を見出してきました。今回、透明なアルミナ母相中にイットリウムアルミニウムガーネット蛍光体がナノレベルで秩序構造を形成した複合膜を合成し、その放射線誘起蛍光特性を報告しました。三觜さんの優れた研究成果およびプレゼンテーション能力が高く評価され、今回の受賞となりました。 

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。

第15回セラフェス ★ 優秀発表賞

第15回セラミックフェスタin神奈川が、2020年12月12日(土)、オンライン開催されました。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、三觜と藤江が参加して、研究成果をオンラインでポスター発表しました。研究発表を評価して頂き、藤江が優秀発表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府のリリースは、次の通りです:藤江

発表題目は、「化学気相析出法を用いたSrハフネート膜の合成と蛍光特性」です。Srハフネートは、密度が高く、実効原子番号が大きいことから、放射線を可視光に変換するシンチレーション結晶として期待されます。しかし、融点が高いことから、溶融凝固法や焼結法による透明蛍光体の合成が困難でした。藤江さんは、気相法による高速エピタキシャル成長を提案し、これを実現するためにまずSr有機金属化合物原料の選定を行いました。次いで、Srハフネートの透明厚膜蛍光体の高速気相成に成功し、その成長様式や蛍光特性を報告しました。藤江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高く評価され、今回の受賞となりました。

MRM Forum 2020 ★ 優秀若手発表賞

MRM Forum 2020 が、2020年12月7日(月)~9日(水)、オンライン開催されました。 伊藤研究室からは、松本、三觜、藤江が参加し、TS-9 Smart processing のセッションにて研究成果をオンラインポスター発表しました。

研究発表を評価して頂き、松本が優秀若手発表賞を受賞することができました (MRM Forum 2020公式発表)。研究内容と受賞者の写真を添えた学府のリリースは、こちらです。

発表題目は、「化学気相析出法を用いたHfO2透明厚膜の高速エピタキシャル成長とその蛍光特性評価」です。がんの早期発見や空港での手荷物検査の場では、X線を用いた画像診断法が用いられます。少量のX線照射で効率よく撮像を行うためには、優れたシンチレータ結晶が求められます。酸化ハフニウム (HfO2) は、高いX線阻止能を有することから、シンチレータ材料として有望です。一方、融点が高く温度変化に対して可逆相転移を示すことから、従来の溶融凝固法での結晶育成が困難でした。松本さんは、気相法を用いた酸化ハフニウムの透明厚膜蛍光体の高速合成に成功し、そのナノ構造や発光特性を報告しました。松本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高く評価され、今回の受賞となりました。

ストロンチウムハフネートの化学気相析出における有機金属原料の選定 :: Selection of metal-organic precursors for strontium hafnate (JCS-Japan, 2021)

藤江清花さん (M1) の研究成果が、Journal of the Ceramic Society of Japan 誌に受理されました。論文題目は、「Precursor selection for metal–organic chemical vapor deposition of SrHfO3 films with Sr(dpm)2 and Sr(hfa)2」です。

ペロブスカイト型ジルコニウム酸化物やハフニウム酸化物 (AZrO3AHfO3: A = Ca, Sr および Ba) は、熱伝導度が低く、融点が高いことから、熱遮蔽コーティング材料として期待されます。本研究では、優れた遮熱性と硬度を兼ね備えた材料としてSrHfO3に着目しました。しかし、熱遮蔽コーティング法として主流の大気圧プラズマスプレー (APS) 法や電子ビーム物理蒸着 (EB-PVD) 法を含め、これまでSrHfO3膜の気相合成に関する研究報告はありませんでした。

藤江さんは、MOCVD法によるSrHfO3の気相合成を提案し、これを実現するためにまずSr有機金属化合物原料の選定を行いました。我々の研究室では、これまでSrのMO原料としてStrontium bis(dipivaloylmethanate) (Sr(dpm)2) を用いてM型ヘキサフェライト (SrM) 磁性結晶等の合成を行ってきましたが、本研究ではより高い蒸気圧と反応性を有する Strontium bis(hexafluoroacetylacetonate) (Sr(hfa)2) に着目し、両原料を用いた比較実験を通じて、Sr(hfa)2原料を用いたSrHfO3のCVD合成に成功しました。

Sr(hfa)2 or Sr(dpm)2

S. Fujie, A. Ito, Precursor selection for metal–organic chemical vapor deposition of SrHfO3 films with Sr(dpm)2 and Sr(hfa)2, Journal of the Ceramic Society of Japan. https://doi.org/10.2109/jcersj2.20157

ストロンチウムフェライト磁性体の気相合成に成功 :: First CVD of M-type strontium hexaferrite (Mater. Lett., 2020)

加藤起基君 (2020年3月修了) の研究成果が、Materials Letters 誌に受理されました。論文題目は、「High-speed Epitaxial Growth of M-type Strontium Hexaferrite Films on Sapphire using Metal-Organic Chemical Vapor Deposition and Their Magnetic Property」です。本研究は、本学大学院工学研究院の綿貫竜太先生との共同研究です。

デジタルデータ流通量の増加に伴い、大容量データを長期保管するために磁気記録媒体の記録密度や信頼性の向上が求められています。加藤君は、有機金属化学気相析出 (MOCVD) 法によるM型六方晶フェライト膜の合成プロセスを提案し、その最適合成条件や磁気特性を報告しました。サファイア基板上への高速エピタキシャル成長に成功し、成膜速度 (14 μm/h) は従来の液相法や物理気相成長法の25~1400倍に達する一方、合成したM型六方晶フェライト膜の飽和磁化 (380 emu/cc) は単結晶 (404 emu/cc) に匹敵する値に達しました。

Graphical abstract for “High-speed epitaxial growth of high-performacne M-type strontium hexaferrite (SrM)”

尚、本研究成果の一部は、日本学術振興会科研費・基盤研究 (課題番号:17H03426, 18K03536および20H02477)、横浜工業会・令和元年度学術研究推進援助事業の支援を受けて得られたものです。


K. Kato, R. Watanuki, A. Ito, High-speed Epitaxial Growth of M-type Strontium Hexaferrite Films on Sapphire using Metal-Organic Chemical Vapor Deposition and Their Magnetic Property, Materials Letters. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2020.128046