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ダイヤモンドによる固体内秘匿情報記録媒体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K13721
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 量子ビーム科学
研究機関群馬大学

研究代表者

加田 渉  群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (60589117)

研究分担者 村尾 智  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 上級主任研究員 (10358145)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード固体内情報記録 / ダイヤモンド / SiC / 蛍石 / NVセンター / GR1センター / 量子ビーム / エシカルジュエリー / 永久情報記録 / 固体内記録 / N-Vセンター
研究成果の概要

本研究では、高エネルギーイオン注入技術を利用し、「任意方法で秘匿情報を固体素子内に記録する媒体」、固体秘匿情報記録媒体を形成する技術を開発した。イオンビーム制御ソフトウェアに任意の2次元的な情報配列を入力し、あらかじめ決定した空間的な情報配列に沿ってイオン注入処理を可能とした。照射例として単結晶ダイヤモンドならびにSiC, さらには鉱物試料である蛍石内部に注入層形成を行った。各試料において、特定励起波長により2次元記録情報配列が観察され、記録方式ごとに復号が可能であることを確認した。本技術開発により、復号方法を知る観察者のみに情報を映し出す秘匿埋込型情報記録の基礎が実現された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

放射線の一種であるイオンビームにより、原子サイズの欠陥を形成した。ビームの走査により、欠陥の分布に意味を持たせることで、情報の材料内部への閉じ込めが可能である。
Output: イオンビームによる絶縁性材料内部への情報記録が可能となった。特に実施例に示したダイヤモンドについて常温では数億年単位の寿命を有する記録の形成が実現した。また、蛍石など天然鉱物試料に対しての書込も実現した。
Outcome: 本技術を更に発展させることで、美術・宝飾品などの真贋判定やエシカルジュエリー等の起源証明のための情報書込みなど、追跡性を高めながら偽証を困難とする体系構築等の展開が可能である。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] University of Wuerzburg(Germany)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Wuerzburg/ZAE Bayern(Germany)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of two-dimensional arrays of fluorescent centers in single-crystalline diamond using particle beam writing2018

    • 著者名/発表者名
      Moriyoshi Haruyama, Yoshinori Suda, Wataru Kada, Shinobu Onoda, Takeshi Ohshima, Kenta Miura, and Osamu Hanaizumi
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-Dimensional Proton Beam Writing of Optically Active Coherent Vacancy Spins in Silicon Carbide2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kraus, D. Simin, C. Kasper, Y. Suda, S. Kawabata, W. Kada, T. Honda, Y. Hijikata, T. Ohshima, V. Dyakonov, G. V. Astakhov
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: - 号: 5 ページ: 2865-2870

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.6b05395

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 集束荷電粒子線微細加工によるダイヤモンド中の蛍光中心形成と秘匿性情報記録媒体への応用2018

    • 著者名/発表者名
      加田 渉,須田 義規,樋口 泰成,春山 盛善,小野田 忍 ,三浦 健太, 大島 武,花泉 修
    • 学会等名
      第32回固体秘跡検出器研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Particle beam writing technique for micro-meter-scaled fluorescent defect engineering2018

    • 著者名/発表者名
      W. Kada, Y. Suda, M. Haruyama, K. Kasuya, M. Koka, N. Yamada, K. Miura, S. Onoda, H. Kraus, G. Astakhov, T. Ohshima, and O. Hanaizumi
    • 学会等名
      Gunma University International Symposium for Collaboration of Research and Education 2018 (GUISCRE2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Focused microbeam irradiation technique for the fabrication of micro-meter scale optical structures2017

    • 著者名/発表者名
      W. Kada, T. Satoh, S. Kawabata, M. Haruyama, Y. Suda, S. Miura, K. Kasuya, R. Saruya, M. Koka, N. Yamada, K. Miura, S. Onoda, H. Kraus, G. Astakhov, T. Kurobori, T. Ohshima, T. Kamiya, and O. Hanaizumi,
    • 学会等名
      24th International Scientific Meeting on Vacuum Science and Technique
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マテリアルトレーサビリティへの寄与を目的とした集束イオンビームによる 微細加工並びに情報記録技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      加田 渉, 春山 盛善, 須田 義規, 佐藤 隆博, 山田 尚人, 三浦 健太, 神谷 富裕, 村尾 智, 花泉 修
    • 学会等名
      第27 回環境地質学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Type and crystallography of fluorite deposits in Mongolia2016

    • 著者名/発表者名
      Tumenbayar, B. and Murao, S
    • 学会等名
      第26回環境地質学シンポジウム
    • 発表場所
      日本大学文理学部
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 微粒子や鉱物微小領域評価のためのイオンマイクロビー ム発光連続分析技術2016

    • 著者名/発表者名
      加田 渉, 川端駿介, 佐藤隆博, 江夏昌志, 山田尚人, 三浦健太, 神谷富裕, 村 尾 智, 花泉 修
    • 学会等名
      第26回環境地質学シンポジウム
    • 発表場所
      日本大学文理学部
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] マーキング方法、マーキング装置、およびマーキングされた物品2017

    • 発明者名
      村尾智,加田渉,春山盛善,須田義規,三浦健太,花泉修
    • 権利者名
      村尾智,加田渉,春山盛善,須田義規,三浦健太,花泉修
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-036566
    • 出願年月日
      2017-02-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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