材料設計研究部

先端結晶工学研究部門

Akira YOSHIKAWA

教授吉川 彰

  • 准教授 横田 有為
  • 助教 花田 貴
  • 助教 村上 力輝斗

先駆的機能性結晶開発と先進センサーの具現化で未来を拓く

 上流(材料設計)から下流(デバイス開発)までを垂直統合した異分野融合と産学連携体制により、新規機能性結晶の開発を行なっています。単結晶合成のみならず、光、放射線、圧力、熱等の外部からの刺激に対する応答の評価や、高精度な超音波計測技術による圧電特性の評価を行い、速やかにフィードバックする形で結晶組成のスクリーニングを行ないます。優れた特性が見つかった際は、量産に適した引上げ法やブリッジマン法により高品質なバルク単結晶を作製します。これまで複数の新規シンチレータを開発し、乳癌診断用PET、ハンディータイプ放射線量モニタ、ガンマ線撮像カメラなどの放射線検出器や装置を開発・実用化させてきました。また、廃炉に向けた赤外線シンチレーション材料の開発、形状制御凝固技術による点火プラグ用難加工性合金や半導体蒸着用抵抗加熱線の開発、超高融点結晶の育成技術の開発のほか、ワイドバンドギャップ半導体を含む機能性酸化物を対象に貴金属を用いない新規単結晶育成技術の開発にも取り組んでいます。

シンチレータ結晶、ワイドバンドギャップ半導体、圧電単結晶、マイクロ引き下げ法、チョクラルスキー法、ブリッジマン法
半導体の電気特性に影響する金属汚染

(a) Ce:GAGG シンチレータ単結晶
(b) Ce:GAGG を搭載したガンマカメラ

(a)Ir-Rh系熱電対 (b)有機EL成膜用蒸着セルと抵抗加熱線(c)候補結晶の迅速な試作を可能とするマイクロ引下げ法(研究室独自技術)

(a)Ir-Rh系熱電対

(b)有機EL成膜用蒸着セルと抵抗加熱線

(c)候補結晶の迅速な試作を可能とするマイクロ引下げ法(研究室独自技術)

(a) 貴金属坩堝フリー単結晶育成法(OCCC法) (b) OCCC法による結晶育成  (c) Core heating法による超高融点材料の合成  (d) ハロゲン化物共晶体シンチレータ

(a) 貴金属坩堝フリー単結晶育成法(OCCC法)
(b) OCCC法による結晶育成
(c) Core heating法による超高融点材料の合成
(d) ハロゲン化物共晶体シンチレータ

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