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2023 年度 実績報告書

自己組織化析出を利用した芯材強化型柱状構造を有する耐環境コーティングの創製

研究課題

研究課題/領域番号 20H02477
研究機関横浜国立大学

研究代表者

伊藤 暁彦  横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 准教授 (20451635)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード化学気相析出 / 自己組織化 / セラミックス / 耐環境コーティング / ナノ構造制御
研究実績の概要

2024年度は、これまでの研究成果に基づいて、高強度レーザー反応場での高速化学気相析出法をLu2O3-SiO2系共晶系セラミックスコーティング試料に適用した。LuおよびSi原料として、Lu(dpm)3およびTEOS (Tetraethylorthosilicate) を用いた。成膜温度868-1278 Kおいて、成膜温度および原料ガス中のLu/Si比が合成した膜の結晶相に与える影響をまとめたところ、Lu/Si比の増大に伴い、膜の構成相は非晶質SiO2、A-Lu2SiO5 (LSO)、β-Lu2Si2O7 (LPS)、B-LSO、Lu2O3へと変化した。β-LPS単相膜は、Lu組成20-45 mol%および成膜温度1163-1226 Kのとき得られ、 B-LSO単相膜は、Lu組成70-75 mol%および成膜温度1063-1171 Kのとき得られた。さらに非晶質SiO相中にLSO相が分散した構造を持つ複合材料を合成することができた。希土類酸化物シリケートは、耐環境セラミックスコーティング材料だけでなく、放射線誘起蛍光体への応用も期待されていることから、Ce3+を添加したLSOおよびLPS膜を合成してその蛍光発光特性を調べたところ、それぞれ400 nmと420 nm、380 nmと400 nmを中心とする2つのピークからなるブロードな発光を示し、これらの蛍光発光はCe3+イオンの5d-4f遷移に対応することを確認した。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (41件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 15件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] HfTiO4 transparent thick film phosphors activated with Eu3+, Dy3+, and Tb3+ ions2024

    • 著者名/発表者名
      Yuka Hashimoto, Akihiko Ito
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 366 ページ: 136558

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2024.136558

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 透明セラミックス結晶の高効率製造2024

    • 著者名/発表者名
      伊藤暁彦
    • 雑誌名

      月刊機能材料

      巻: 3 ページ: -

  • [雑誌論文] Growth and scintillation properties of Ce3+:LuAG-Al2O3 chemically deposited eutectics2023

    • 著者名/発表者名
      Shogen Matsumoto, Shunsuke Kurosawa, Daisaku Yokoe, Teiichi Kimura, Akihiko Ito
    • 雑誌名

      Optical Materials

      巻: 138 ページ: 113674-113674

    • DOI

      10.1016/j.optmat.2023.113674

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemical vapor deposition of ordered structures in YAG-alumina eutectic system2023

    • 著者名/発表者名
      Yuri Mitsuhashi, Shogen Matsumoto, Akihiko Ito
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society

      巻: 106 ページ: 5140-5146

    • DOI

      10.1111/jace.19176

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 化学気相析出法による材料の表面改質による高機能化2023

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Ito
    • 雑誌名

      粉体工学会誌

      巻: 60 ページ: 754-759

    • DOI

      10.4164/sptj.60.754

  • [学会発表] Chemically vapor deposited YAG-alumina eutectic system with ordered structures2024

    • 著者名/発表者名
      A. Ito
    • 学会等名
      48th International Conference and Exposition on Advanced Ceramics and Composites (ICACC 2024)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 化学気相析出法により合成したCe3+添加Gd3Al5O12膜の発光特性評価2023

    • 著者名/発表者名
      出口結美子, 伊藤暁彦
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第36回秋季シンポジウム
  • [学会発表] 自立型HfO2厚膜蛍光体の高速化学気相析出2023

    • 著者名/発表者名
      橋本優花, 伊藤暁彦
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第36回秋季シンポジウム
  • [学会発表] 化学気相析出法により合成したアルミナ-アルミニウムガーネット共晶系膜の相分離構造2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤暁彦, 三觜佑理, 松本昭源
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第36回秋季シンポジウム
  • [学会発表] Epitaxial growth of Ce3+:Gd3Al5O12 thick film phosphor using chemical vapor deposition and their luminescence properties2023

    • 著者名/発表者名
      Y. Deguchi, A. Ito
    • 学会等名
      12th Advanced Lasers and Photon Sources Conference (ALPS2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of rare-earth-ion doped HfTiO4 transparent films using laser chemical vapor deposition2023

    • 著者名/発表者名
      Y. Hashimoto, A. Ito
    • 学会等名
      12th Advanced Lasers and Photon Sources Conference (ALPS2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] High-speed epitaxial growth of Yb3+:Lu2O3 columnar scintillators2023

    • 著者名/発表者名
      T. Nakayama, A. Ito
    • 学会等名
      12th Advanced Lasers and Photon Sources Conference (ALPS2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemical vapor deposition of Ce3+:Lu3Al5O12 thick film scintillators for high-resolution X-ray imaging2023

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Ito, Shogen Matsumoto
    • 学会等名
      12th Advanced Lasers and Photon Sources Conference (ALPS2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] CVD法によるCe3+添加GAPおよびGAG厚膜蛍光体の合成とシンチレーション特性評価2023

    • 著者名/発表者名
      出口結美子, 伊藤暁彦
    • 学会等名
      極限的励起状態の形成と量子エネルギー変換研究グループ 第6回研究会
  • [学会発表] CVD法を用いたEu3+添加ハフニア自立膜の合成と蛍光発光特性2023

    • 著者名/発表者名
      橋本優花, 伊藤暁彦
    • 学会等名
      極限的励起状態の形成と量子エネルギー変換研究グループ 第6回研究会
  • [学会発表] CVD炉内圧力がα-Al2O3-Lu3Al5O12複合膜の組織形成に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      藤村尚輝, 伊藤暁彦
    • 学会等名
      第39回 日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • [学会発表] Yb3+:Lu2O3柱状晶厚膜の高速化学気相析出2023

    • 著者名/発表者名
      中山龍幸, 伊藤暁彦
    • 学会等名
      第39回 日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • [学会発表] レーザーCVD法により合成したα-Al2O3-Lu3Al5O12複合膜におけるラメラ構造の形成2023

    • 著者名/発表者名
      N. Fujimura, A. Ito
    • 学会等名
      第33回 日本MRS年次大会
  • [学会発表] Al2O3-Yb3Al5O12共晶系におけるCVD膜とμPDバルクの比較2023

    • 著者名/発表者名
      N. Imai, S. Kurosawa, D. Matsukura, A. Yamaji, A. Ito
    • 学会等名
      第33回 日本MRS年次大会
  • [学会発表] YAG-アルミナおよびGAP-アルミナ系複合膜の化学気相析出2023

    • 著者名/発表者名
      A. Ito, Y. Deguchi, Y. Mitsuhashi
    • 学会等名
      第33回 日本MRS年次大会
  • [学会発表] CVD法によるTiN膜の合成とマイクロカンチレバー法による機械的特性2023

    • 著者名/発表者名
      N. Yamaguchi, J. Tatami, A. Ito
    • 学会等名
      第33回 日本MRS年次大会
  • [学会発表] Epitaxial relationship between SnO2 film and (100) SrTiO3 substrate prepared by chemical vapor deposition2023

    • 著者名/発表者名
      R. Fuseya, A. Ito
    • 学会等名
      YNU International Symposium 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure and luminescent properties of Ce3+-doped lutetium silicate films grown by chemical vapor deposition2023

    • 著者名/発表者名
      A. Shikichi, A. Ito
    • 学会等名
      YNU International Symposium 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of deposition time on microstructure of α-Al2O3-Lu3Al5O12 composite films prepared by CVD2023

    • 著者名/発表者名
      N. Fujimura, A. Ito
    • 学会等名
      YNU International Symposium 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Differences in microstructure of Al2O3-Yb3Al5O12 composite grown by CVD and μ-PD methods2023

    • 著者名/発表者名
      N. Imai, S. Kurosawa, D. Matsukura, A. Yamaji, A. Ito
    • 学会等名
      YNU International Symposium 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Epitaxial growth of yttria stabilized hafnia film using chemical vapor deposition2023

    • 著者名/発表者名
      R. Urata, A. Ito
    • 学会等名
      YNU International Symposium 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Epitaxial growth of TiN films using laser chemical vapor deposition and their elastic moduli2023

    • 著者名/発表者名
      N. Yamaguchi, J. Tatami, A Ito
    • 学会等名
      YNU International Symposium 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of molybdenum dioxide films on Si substrates by laser chemical vapor deposition2023

    • 著者名/発表者名
      T. Akiyama, D. Sato, H. Tajima, A. Ito
    • 学会等名
      YNU International Symposium 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of deposition temperature on the preparation of gallium oxide films via chemical vapor deposition2023

    • 著者名/発表者名
      T. Oga, A. Ito
    • 学会等名
      YNU International Symposium 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] 超温度場CVDを利用した高速エピタキシャル成長と秩序構造の形成2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤暁彦, 三觜佑理, 松本昭源
    • 学会等名
      日本金属学会2023年秋期 (第173回) 講演大会
    • 招待講演
  • [学会発表] YbAG-アルミナ共晶系における規則構造の化学気相析出と溶融凝固体との比較2023

    • 著者名/発表者名
      今井菜摘、黒澤俊介、松倉大佑、山路晃広、伊藤暁彦
    • 学会等名
      第17回 物性科学領域横断研究会 (領域合同研究会)
  • [学会発表] 化学気相析出法によるα-Al2O3-Lu3Al5O12共晶系膜の合成と炉内圧力が組織形成に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      藤村尚輝、伊藤暁彦
    • 学会等名
      超温度場夏の学校 若手研究交流会
  • [学会発表] Chemical vapor deposition of YAG-alumina and GAP-alumina eutectic systems with ordered nanostrucutres2023

    • 著者名/発表者名
      A. Ito, Y. Mitsuhashi, Y. Deguchi
    • 学会等名
      MRM2023/IUMRS-ICA2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Unidirectional growth in YAG-alumina eutectic system via chemical vapor deposition under superthermal field2023

    • 著者名/発表者名
      A. Ito
    • 学会等名
      The 1st International conference on Creation of Materials by Superthermal Field 2023 (CMSTF 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Al2O3-Yb3Al5O12系複合膜の微細組織観察および溶融凝固体との比較2023

    • 著者名/発表者名
      今井菜摘、黒澤俊介、松倉大佑、山路晃広、伊藤暁彦
    • 学会等名
      第18回セラミックフェスタin神奈川
  • [学会発表] レーザーを援用したCVD法によるYSZホモエピタキシャル膜の合成と機械的特性評価2023

    • 著者名/発表者名
      浦田竜矢, 伊藤暁彦
    • 学会等名
      第18回セラミックフェスタin神奈川
  • [学会発表] CVD法によるCe3+添加Lu2SiO5膜の合成とその蛍光特性評価2023

    • 著者名/発表者名
      敷地愛莉, 伊藤暁彦
    • 学会等名
      第18回セラミックフェスタin神奈川
  • [学会発表] 化学気相析出法によるSnO2膜の合成と(100)SrTiO3基板とのエピタキシャル関係2023

    • 著者名/発表者名
      伏屋竜輔, 伊藤暁彦
    • 学会等名
      第18回セラミックフェスタin神奈川
  • [学会発表] レーザーを援用した化学気相析出法によるSiC膜の高速合成2023

    • 著者名/発表者名
      佐野祐一郎, 伊藤暁彦
    • 学会等名
      第18回セラミックフェスタin神奈川
  • [学会発表] β-Ga2O3膜のエピタキシャル成長に与えるCVD炉内圧力の影響2023

    • 著者名/発表者名
      成合勇人, 伊藤暁彦
    • 学会等名
      第18回セラミックフェスタin神奈川
  • [備考] ITO LAB | YNU - 横浜国立大学大学院 環境情報研究院 伊藤研究室

    • URL

      https://itonium.net/ynu/

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公開日: 2024-12-25  

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