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フラックススクリーニング法を活用したクリスタルマップの新提案

研究課題

研究課題/領域番号 18K05272
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
研究機関信州大学

研究代表者

大石 修治  信州大学, 工学部, 特任教授 (50021027)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードフラックス法 / 単結晶 / スクリーニング / 結晶成長 / データサイエンス / 結晶マップ
研究成果の概要

本研究では,フラックス結晶育成技術を体系化し,若手研究者にそれを継承すべく,4つのアプローチでフラックスサイエンスの体系化への道筋を拓く取り組みを深化させた。
①多点データ取得に向けた新規フラックススクリーニング(FS)法による結晶育成プロセスの提案,②スーパーフラックスを活用したFS法による酸化物結晶育成,③FS法による非酸化物結晶の育成,④フラックスクリスタルマップの作成への足掛かり
本研究期間を通じて,フラックス結晶育成を体系化するための多様なフラックス育成条件(レシピ)を獲得できた。このレシピを有効活用し,データサイエンスへの道筋を拓くとともに,新たな状態図作成プロセスを実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,フラックス結晶育成プロセスを体系化し,さまざまな結晶を高効率に創製することを目指した。特に,フラックス結晶育成において,フラックススクリーニング法を開発し,多点データを比較的容易に取得する方法を構築した。さらに,精密分析や計算科学・機械学習を高度に複合化することで,次世代のフラックスプロセスを提案でき,新しい材料創製プロセスの道筋を見いだした(プロセスイノベーション)。また,所望の特性・性能をもつ高品質な結晶材料を高効率に育成でき,さまざまなデバイス応用に最適提案できる可能性も拓いた。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Role of Na2CO3 Addition in Epitaxial Growth of Ruby Crystal Films on Sapphire Crystal Substrates via MoO3 Flux Evaporation2020

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ayuzawa, Sayaka Suzuki, Miki Hidaka, Tetsuya Yamada, Shuji Oishi, Katsuya Teshima
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: - 号: 6 ページ: 4157-4163

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.0c00425

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Form Design of Bulky Ruby Crystals with Well-Developed (112?3) Faces?Epitaxial Growth of Crystal Films on Sapphire Substrates via MoO3 Flux2020

    • 著者名/発表者名
      Ayuzawa Shunsuke、Yamada Tetsuya、Katsuta Naoki、Suzuki Sayaka、Shiiba Hiromasa、Oishi Shuji、Teshima Katsuya
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 20 号: 10 ページ: 6283-6289

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.0c00841

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of holding temperature on growth of ruby crystal films via molybdenum trioxide flux evaporation; Solubility of aluminum oxide, growth rate, and material balance2020

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ayuzawa, Sayaka Suzuki, Miki Hidaka, Shuji Oishi, Katsuya Teshima
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 20 号: 3 ページ: 2019-2026

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.9b01674

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epitaxial growth of ruby crystal films on sapphire crystal substrates and solubility of aluminum oxide in molybdenum trioxide flux2019

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ayuzawa, Sayaka Suzuki, Miki Hidaka, Shuji Oishi, Katsuya Teshima
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 19 号: 7 ページ: 4095-4100

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.9b00483

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth of Oxide Single Crystals by Flux Method2018

    • 著者名/発表者名
      Shuji Oishi, Liana Joseph, Sayaka Suzuki, Katsuya Teshima
    • 雑誌名

      長野県南信工科短期大学校紀要

      巻: 2 ページ: 2-7

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] MoO3フラックス蒸発法によるルビー結晶膜のエピタキシャル成長に関する溶解度曲線および物質収支の考察2020

    • 著者名/発表者名
      鮎沢俊輔,山田哲也,大石修治,手嶋勝弥
    • 学会等名
      日本結晶成長学会第49回結晶成長国内会議
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] フラックス法によるルビー薄膜のエピタキシャル成長を利用した新規溶解度測定技術の提案2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木清香,鮎沢俊輔,大石修治,手嶋勝弥
    • 学会等名
      表面技術協会第140回講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 三酸化モリブデンフラックスへの酸化アルミニウムの溶解度およびそれを活用したルビー結晶膜のエピタキシャル成長2019

    • 著者名/発表者名
      鮎沢俊輔,鈴木清香,大石修治,手嶋勝弥
    • 学会等名
      日本結晶成長学会第48回結晶成長国内会議
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 信州大学 手嶋・是津研究室

    • URL

      http://www.kankyo.shinshu-u.ac.jp/~teshimalab/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 信大クリスタル

    • URL

      https://shindaicrystal.com/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 信州大学 手嶋・是津研究室

    • URL

      http://www.kankyo.shinshu-u.ac.jp/~teshimalab/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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