還元性高速焼結法を駆使した透明な欠陥導入セラミックスの創製

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24655186
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 伊藤 暁彦 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (20451635)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 透明セラミックス / 蛍石型結晶構造 / イオン伝導体 / パイロクロア / 放電プラズマ焼結

研究概要

多結晶セラミックスの透明焼結体の合成手法として高速焼結法を提案し、蛍石型関連構造を有するLu系複酸化物において、透明焼結体の合成プロセスを確立することを目的とした。高速焼結法を用いて、Lu3NbO7透明セラミックスを合成した。得られたLu3NbO7透明セラミックスのXRD図形は、立方晶の欠陥蛍石型構造に指数付けることができたが、電子回折像にはサテライトスポットが観察され、欠陥蛍石構造中の規則構造生成を示唆した。得られた成果は、透光性、結晶構造、イオン伝導性の3つの因子を制御した透明性とイオン伝導性を併せ持つ複合機能セラミックスの創製につながることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of LiF addition on spark plasma sintering of transparent Nd-doped Lu_2O_3 bodies (2014)
  • 著者名/発表者名: L. An, A. Ito, T. Goto
  • 雑誌名: J. Asian Ceram. Soc 巻: 2 ページ: 154–157
• [雑誌論文] Scintillation properties of Nd^<3+>-doped Lu_2O_3 ceramics in the visible and infrared regions (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Kurosawa, L. An, A. Yamaji, A. Suzuki, Y. Yokota, K. Shirasaki, T. Yamamura, A. Ito, T. Goto, G. Boulon, A. Yoshikawa
  • 雑誌名: IEEE Trans. Nucl. Sci 巻: 61 ページ: 316–319
• [雑誌論文] Optical and scintillation properties of Sc_2O_3, Y_2O_3 and Lu_2O_3 transparent ceramics synthesized by SPS method (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Futami, T. Yanagida, Y. Fujimoto, J. Pejchal, M. Sugiyama, S. Kurosawa, Y. Yokota, A. Ito, A. Yoshikawa, T. Goto
  • 雑誌名: Radiat. Meas 巻: 55 ページ: 136–140
• [雑誌論文] Transparent Lu_3NbO_7 bodies prepared by reactive spark plasma sintering and their optical and mechanical properties (2013)
  • 著者名/発表者名: L. An, A. Ito, T. Goto
  • 雑誌名: Ceram. Int 巻: 39 ページ: 383–387
• [雑誌論文] Fabrication of transparent Lu_2Hf_2O_7 by reactive spark plasma sintering (2013)
  • 著者名/発表者名: L. An, A. Ito, T. Goto
  • 雑誌名: Opt. Mater 巻: 35 ページ: 817–819
• [雑誌論文] Scintillation Characteristics of Undoped Single Crystals and Ceramics (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Fukabori, L. An, A. Ito, V. Chani, K. Kamada, T. Goto, A. Yoshikawa
  • 雑誌名: IEEE Trans. Nucl. Sci 巻: 59 ページ: 2594–260
• [学会発表] Spark Plasma Sintering of Transparent Lutetium Oxides (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Ito, L. An, T. Goto
  • 学会等名: IUMRS-ICA2014
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 20140824-30
  • 招待講演
• [学会発表] Transparent Luthetium oxides prepared by SPS (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Ito, L. An, T. Goto
  • 学会等名: ISAC-5
  • 発表場所: Wuhan, China
  • 年月日: 20131209-12
  • 招待講演
• [学会発表] Synthesis of transparent Lu-based oxides by SPS and their optical properties (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Goto, L. An, A. Ito
  • 学会等名: 10th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology (PACRIM 10)
  • 発表場所: Coronado, CA
  • 年月日: 20130602-07
  • 招待講演
• [学会発表] Scintillation Properties of Nd^<3+>-doped Lu_2O_3 Transparent Ceramic in the Infra-red Region (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Kurosawa, A. Yamaji, A. Suzuki, Y. Yokota, K. Shirasaki, Y. Tomoo, A. Ito, T. Goto, G. Boulon, A. Yoshikawa
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 20130415-19
• [学会発表] 放電プラズマ焼結により合成したLu_3NbO_7透明焼結体の微細構造 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤暁彦, 安麗瓊, 後藤孝
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第51回セラミックス基礎科学討論会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 20130109-10
• [学会発表] 放電プラズマ焼結による透明ルテチウム系酸化物の作製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊藤暁彦, 後藤孝
  • 学会等名: 日本学術振興会先進セラミックス第124委員会第142回研究会
  • 発表場所: 京都大学東京オフィス
  • 年月日: 2013-04-16
• [学会発表] Spark Plasma Sintering of Transparent Lu-based Oxides (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Goto, L. An, A. Ito
  • 学会等名: 2012 Powder Metallurgy World Congress & Exhibition (PM2012)
  • 発表場所: PACIFICO YOKOHAMA
  • 年月日: 20121014-18
  • 招待講演
• [学会発表] Preparation of Transparent Lu-Based Oxide Ceramics by Spark Plasma Sintering (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Goto, L. An, A. Ito
  • 学会等名: Materials Science & Technology 2012 Conference & Exhibition (MS&T'12)
  • 発表場所: Pittsburgh, USA
  • 年月日: 20121007-11
  • 招待講演