環境融合プロセスによるエコデバイス用単結晶の創成

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20350093
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 大石 修治 信州大学, 工学部, 教授 (50021027)
• 研究分担者: 手嶋 勝弥 信州大学, 工学部, 教授 (00402131)
• 連携研究者: 鈴木 孝臣 信州大学, 工学部, 准教授 (20196835)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 結晶・多結晶材料

研究概要

本研究では,溶液法の一種であり,高品質な単結晶を育成できる環境調和型フラックス法により,さまざまなエコデバイス用単結晶を育成することに成功した。特にフラックス種を適切に選択することで,500℃以下という単結晶育成ではきわめて低い温度での単結晶育成を実現できた。その結果,さまざまな機能性単結晶を耐熱性に乏しい物質表面に直接形成できる可能性を見出し,エコデバイスの試作に繋がった。

研究成果

• [雑誌論文] Flux Growth of Highly Crystalline NaYF_4 : Ln (Ln=Yb, Er, Tm) Crystals with Upconversion Fluorescence (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Teshima, SunHyung Lee, Nobutaka Shikine, Toshiko Wakabayashi, Kunio Yubuta, Toetsu Shishido, Shuji Oishi
  • 雑誌名: Crystal Growth & Design 11 ページ: 995-999
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Growth of Highly Crystalline, Idiomorphic Potassium Titanoniobate Crystals by the Cooling of a Potassium Chloride Flux (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Teshima, SunHyung Lee, Akiko Yamaguchi, Sayaka Suzuki, Kunio Yubuta, Takahiro Ishizaki, Toetsu Shishido, Shuji Oishi
  • 雑誌名: CrystEngComm 13 ページ: 1190-1196
  • 査読あり
• [雑誌論文] Environmentally Friendly Growth of Well-Developed LiCoO_2 Crystals for Lithium-Ion Rechargeable Batteries Using a NaCl Flux (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Teshima, SunHyung Lee, Yusuke Mizuno, Hikaru Inagaki, Masato Hozumi, Keiichi Kohama, Kunio Yubuta, Toetsu Shishido, Shuji Oishi
  • 雑誌名: Crystal Growth & Design 10 ページ: 4471-4475
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth of Well-Developed Sodium Tantalate Crystals from a Sodium Chloride Flux (2010)
  • 著者名/発表者名: SunHyung Lee, Katsuya Teshima, Yusuke Mizuno, Kunio Yubuta, Toetsu Shishido, Morinobu Endo, Shuji Oishi
  • 雑誌名: CrystEngComm 12 ページ: 2871-2877
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Unique Three-Dimensional Photocatalytic Structure Consisting of Highly Crystalline Na_2Ti_3O_7 Whiskers Grown from a NaCl Flux (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Teshima, SunHyung Lee, Serika Murakoshi, Sayaka Suzuki, Mizuho Kiyohara, Kunio Yubuta, Toetsu Shishido, Morinobu Endo, Shuji Oishi
  • 雑誌名: Crystal Growth & Design 10 ページ: 2533-2540
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Crystalline, Idiomorphic Na_2Ti_6O_<13> Whiskers Grown from a NaCl Flux at a Relatively Low Temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Teshima, SunHyung Lee, Serika Murakoshi, Sayaka Suzuki, Kunio Yubuta, Toetsu Shishido, Morinobu Endo, Shuji Oishi
  • 雑誌名: European Journal of Inorganic Chemistry 2010 ページ: 2936-2940
  • 査読あり
• [雑誌論文] 微細構造制御した機能性結晶の環境調和プロセス育成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 手嶋勝弥, 大石修治
  • 雑誌名: ケミカルエンジニヤリング 55 ページ: 192-197
• [雑誌論文] クリーンエネルギー材料・環境機能材料用結晶の創成と応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 手嶋勝弥, 大石修治
  • 雑誌名: 機械と工具 53 ページ: 34-37
• [雑誌論文] Well-Formed One-Dimensional Hydroxyapatite Crystals Grown by an Environmentally Friendly Flux Method (2009)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Teshima, SunHyung Lee, Mitsuo Sakurai, Yoshitaka Kameno, Kunio Yubuta, Takaomi Suzuki, Toetsu Shishido, Morinobu Endo, Shuji Oishi
  • 雑誌名: Crystals Growth & Design 9 ページ: 2937-2940
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Growth of Highly Crystalline, Idiomorphic Fluorapatite Crystals on a Polymer Substrate (2009)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Teshima, SunHyung Lee, Kunio Yubuta, Yoshitaka Kameno, Takaomi Suzuki, Toetsu Shishido, Morinobu Endo, Shuji Oishi
  • 雑誌名: Crystal Growth & Design 9 ページ: 3832-3834
  • 査読あり
• [雑誌論文] ルビー結晶薄膜のフラックスコーティング (2009)
  • 著者名/発表者名: 大石修治, 手嶋勝弥
  • 雑誌名: Journal of the Society of Inorganic Materials, Japan 16 ページ: 3-7
  • 査読あり
• [学会発表] フラックスコーティング法による赤外-可視変換発光NaYF_4 : Yb, Er結晶層のビルドアップ形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 若林俊子, 手嶋勝弥, 李先炯, 大石修治
  • 学会等名: 表面技術協会第123回講演大会
  • 発表場所: 関東学院大学(神奈川)
  • 年月日: 2011-03-17
• [学会発表] Flux Coating Method of Calcium Apatite Crystal Layers on Various Substrates (2011)
  • 著者名/発表者名: Shoko Mori, Katsuya Teshima, SunHyung Lee, Kunio Yubuta, Toetsu Shishido, Shuji Oishi
  • 学会等名: Eleventh International Symposium on Biomimetic Materials Processing
  • 発表場所: Nagoya University, Japan.
  • 年月日: 2011-01-26
• [学会発表] リチウムイオン二次電池用LiMn_2O_4結晶のLiCl-KClフラックス育成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 稲垣光, 手嶋勝弥, 李先炯, 大石修治
  • 学会等名: 第5回日本フラックス成長研究発表会
  • 発表場所: 信州大学(長野)
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] 水酸化リチウムフラックスからの高結晶性リチウムイオン伝導性固体電解質結晶の低温育成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 遠藤慧, 手嶋勝弥, 李先炯, 大石修治
  • 学会等名: 第5回日本フラックス成長研究発表会
  • 発表場所: 信州大学(長野)
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] La_2Ti_2O_7結晶のモリブデン酸塩フラックス育成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口亜希子, 手嶋勝弥, 李先炯, 大石修治
  • 学会等名: 第5回日本フラックス成長研究発表会
  • 発表場所: 信州大学(長野)
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] アパタイト結晶層のフラックスコーティングおよびタンパク質吸着特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森晶子, 手嶋勝弥, 李先炯, 湯葢邦夫, 宍戸統悦, 大石修治
  • 学会等名: 第5回日本フラックス成長研究発表会
  • 発表場所: 信州大学(長野)
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] Na_2O-MoO_3フラックスからのNaxWO3結晶の育成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 武井基樹, 手嶋勝弥, 李先炯, 大石修治
  • 学会等名: 第5回日本フラックス成長研究発表会
  • 発表場所: 信州大学(長野)
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] Low-Temperature Flux Growth of LiCoO_2 and LiMn_2O_4 Crystals for Rechargeable Lithium Ion Batteries (2010)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Inagaki, Katsuya Teshima, SunHyung Lee, Masato Hozumi, Keiichi Kohama, Shuji Oishi
  • 学会等名: 3rd International Congress on Ceramics
  • 発表場所: Osaka, Japan.
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] Low-Temperature Flux Growth of Li_7La_3Zr_2O_<12> Crystals for Crystalline Lithium-Ion Batteries (2010)
  • 著者名/発表者名: Syohei Tanaka, Katsuya Teshima, SunHyung Lee, Masato Hozumi, Keiichi Kohama, Shuji Oishi
  • 学会等名: 3rd International Congress on Ceramics
  • 発表場所: Osaka, Japan.
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] Fabrication of KTiNbO_5 Crystal Photoactive Electrodes for the Dye-Sensitized Solar Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Akiko Yamaguchi, Sayaka Suzuki, Katsuya Teshima, SunHyung Lee, Shuji Oishi
  • 学会等名: 3rd International Congress on Ceramics
  • 発表場所: Osaka, Japan.
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] Environmentally Friendly Growth and Characterization of Highly Crystalline and Idiomorphic Hydroxyapatite Crystals (2010)
  • 著者名/発表者名: Shoko Mori, Sayaka Suzuki, Katsuya Teshima, SunHyung Lee, Kunio Yubuta, Toetsu Shishido, Shuji Oishi
  • 学会等名: 3rd International Congress on Ceramics
  • 発表場所: Osaka, Japan.
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] フラックスコーティング法によるアパタイト結晶層の新規形成手法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森晶子, 手嶋勝弥, 李先炯, 湯葢邦夫, 宍戸統悦, 大石修治
  • 学会等名: 無機マテリアル学会第121回学術講演会
  • 発表場所: 東北大学(宮城)
  • 年月日: 2010-11-05
• [学会発表] 環境調和型フラックス育成したNaYF_4 : Ln結晶のアップコンバージョン発光 (2010)
  • 著者名/発表者名: 若林俊子, 手嶋勝弥, 李先炯, 大石修治
  • 学会等名: 第26回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • 発表場所: 茨城
  • 年月日: 2010-07-22
• [学会発表] アップコンバージョンNaYF_4 : Ln (Ln=Yb, Er, Tm)結晶の低温フラックス育成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 若林俊子, 手嶋勝弥, 李先炯, 大石修治
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2010年年会
  • 発表場所: 東京農工大学(東京)
  • 年月日: 2010-03-24
• [学会発表] KNO_3-KClフラックス冷却法によるKTiNbO_5結晶の低温育成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口亜希子, 手嶋勝弥, 李先炯, 大石修治
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2010年年会
  • 発表場所: 東京農工大学(東京)
  • 年月日: 2010-03-24
• [学会発表] Ti表面への水酸アパタイトウィスカーのKNO_3-LiNO_3フラックス低温育成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 森晶子, 手嶋勝弥, 李先炯, 湯葢邦夫, 宍戸統悦, 大石修治
  • 学会等名: 第4回日本フラックス成長研究発表会
  • 発表場所: 愛知
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] Environmentally Friendly Flux Growth of Various Corundum Crystal and Thin Films (2009)
  • 著者名/発表者名: 若林俊子, 手嶋勝弥, 李先炯, 大石修治
  • 学会等名: 第19回日本MRSシンポジウム
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2009-12-07
• [学会発表] 配向制御したSrTiO_3結晶薄膜の溶液成長 (2009)
  • 著者名/発表者名: 榎本弘美, 手嶋勝弥, 李先炯, 大石修治
  • 学会等名: 表面技術協会第120回講演大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 着色コランダム結晶の環境調和型フラックス育成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 近藤人資, 若林俊子, 手嶋勝弥, 李先炯, 大石修治
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第22回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 愛媛大学(愛媛)
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Li_4Ti_5O_<12>結晶の塩化物フラックス育成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中翔平, 水野祐介, 手嶋勝弥, 李先炯, 大石修治
  • 学会等名: 第25回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • 発表場所: 群馬
  • 年月日: 2009-07-30
• [学会発表] KCl-LiClフラックス冷却法によるLiTaO_3結晶の育成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 水野祐介, 手嶋勝弥, 李先炯, 鈴木孝臣, 大石修治
  • 学会等名: 第3回日本フラックス成長研究発表会
  • 発表場所: 国士舘大学(東京)
  • 年月日: 2008-12-19
• [学会発表] 環境浄化用光触媒/リン酸塩複合結晶の新規合成手法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 李先炯, 亀野由嵩, 手嶋勝弥, 鈴木孝臣, 遠藤守信, 大石修治
  • 学会等名: 第3回日本フラックス成長研究発表会
  • 発表場所: 国士舘大学(東京)
  • 年月日: 2008-12-19
• [学会発表] 層状K_4Nb_6O_<17>結晶からの光触媒ナノチューブの作製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 新名優貴, 手嶋勝弥, 湯葢邦夫, 李先炯, 鈴木孝臣, 宍戸統悦, 大石修治
  • 学会等名: 第3回日本フラックス成長研究発表会
  • 発表場所: 国士舘大学(東京)
  • 年月日: 2008-12-19
• [学会発表] Growth of Ca_5(OH)(PO_4)_3 Crystals from KNO_3-LiNO_3 Flux (2008)
  • 著者名/発表者名: 亀野由嵩, 手嶋勝弥, 湯葢邦夫, 鈴木孝臣, 宍戸統悦, 大石修治
  • 学会等名: The IUMRS International Conference in Asia 2008
  • 発表場所: Nagoya, Japan.
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] Preparation of Nanotubes from Potassium Niobate Crystal Grown by Environmentally Friendly, Nature-Mimetic Flux Method (2008)
  • 著者名/発表者名: 新名優貴, 手嶋勝弥, 湯葢邦夫, 鈴木孝臣, 宍戸統悦, 大石修治
  • 学会等名: The IUMRS International Conference in Asia 2008
  • 発表場所: Nagoya, Japan.
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] 硝酸塩フラックス冷却法によるフッ素アパタイト結晶の低温育成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 亀野由嵩, 手嶋勝弥, 鈴木孝臣, 大石修治
  • 学会等名: 第24回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2008-07-24
• [図書] フラックス結晶成長のはなし(東京) (2010)
  • 著者名/発表者名: 大石修治, 宍戸統悦, 手嶋勝弥著
  • 出版者: 日刊工業新聞社
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.kankyo.shinshu-u.ac.jp/~oishilab/index.h