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2016年度 JFCC研究成果集 新たな価値を創出する革新材料開発と先端解析技術


2016年度JFCC研究成果PDF (10MB)   2016年度JFCC最先端機器・技術PDF (10MB)

研究成果


パワーデバイス材料
R-1 GaN/AlGaN界面における2次元電子ガス層の電位分布観察
  冷却FIBと高分解能高感度ホログラフィー技術を用いて、GaN/AlGaN界面に形成される2次元電子ガス層を観察
R-2 エッチピット法によるGaN単結晶の転位検出と分類技術の開発
  強酸化剤を添加したアルカリ溶融エッチングによるGaN単結晶転位の検出と分類
R-3 化学エッチングによるダイヤモンド単結晶表面の平坦化技術の開発
  アルカリ溶融液を用いた化学エッチングでダイヤモンド単結晶表面を短時間で平坦化する
R-4 NaOH蒸気エッチングによるSiCウエハの混合転位検出と分類
  NaOH高温蒸気を用いた化学エッチングでSiC結晶のc+a混合転位を判別
R-5 透過電子顕微鏡を用いたGaN/Si結晶の欠陥構造評価
  GaN/Si結晶の平面抽出および大角度収束電子線回折法を用いた欠陥構造の精密解析


耐環境性コーティング
R-6 エアロゾルデポジション法により形成したアルミナ膜の集合組織評価
  極点測定とその後の結晶方位分布解析により、アルミナ膜の集合組織を定量評価
R-7 高温におけるAl系酸化保護膜の物質移動機構
  酸素透過法と酸素トレーサー法の併用により、酸化物膜中の物質移動を定量的に評価・解析
R-8 耐環境性Ybシリケート膜の物質移動機構解明
  高温酸素透過法により、酸素ポテンシャル勾配下に曝されたYb2Si2O7膜の物質移動機構を解明
R-9 次世代航空機エンジン用耐環境性コーティングプロセスの開発
  ダブル電子ビームPVD法により組成と組織を制御した複合酸化物コーティングを形成
R-10 第一原理計算によるYbシリケート膜の電子特性解析
  第一原理計算、及び電子エネルギー損失分光を用いてYbシリケートの基礎的電子特性を解明


第一原理計算
R-11 第一原理計算によるκ-Al2O3型強誘電体の分極反転経路解析
  原子レベルでの理論計算により、k-Al2O3型強誘電体の構造相転移のメカニズムを解析する
R-12 Bi-Te系熱電材料における基底状態の構造探索と電気特性
  第一原理計算を用いて熱電材料であるBi-Te系固溶体の構造を明らかにし、電気特性を評価
R-13 アルミネートゼオライト強誘電体の相転移機構解析
  アルミネートゼオライト強誘電体Ca8[Al12O24](WO4)2の強誘電体相転移機構を第一原理計算を用いて解明
R-14 新規機能性ウェーバー石型酸化物の理論計算
  ウェーバー石型構造を持つRE3TaO7(RE=La-Er,Y)の相安定性および電気特性を検討
R-15 第一原理計算によるTi-V系水素吸蔵合金の特性解析
  Ti-V系合金の組成と平衡水素圧の関係を原子レベルの理論計算を用いて検討し、知見を得た


二次電池
R-16 Li過剰系正極活物質ドメイン境界におけるLi拡散現象の解明
  第一原理計算を用いてLi過剰系正極活物質中に存在するドメイン境界近傍でのLi拡散挙動を解明
R-17 化学溶液法によるLiCoPO4正極膜の作製と微細構造解析
  LiCoPO4正極材の配向膜の形成挙動と原子レベルの結晶構造解析


環境
R-18 炭素繊維の強度に及ぼす過熱水蒸気処理の影響評価
  炭素繊維の引張強度に及ぼす過熱水蒸気処理時の添加ガス種と繊維表面形態の影響を評価
R-19 光による応力・ひずみセンサの蛍光メカニズム解析
  応力・ひずみに応じて発光波長を変える新規蛍光材料Cr添加Sr1-xAl2O4多結晶体における発光機構を解明
R-20 耐水蒸気性ガス分離膜用メソポーラス中間層の開発
  Ni添加γ-Al2O3メソポーラス中間層をポストシンタリングにより優れた耐水蒸気性を付与
R-21 分離膜低欠陥成膜手法の開発
  水素透過率と水素選択透過性を同時に向上させることができる低欠陥成膜手法を開発


触媒
R-22 環境電子顕微鏡による金ナノ触媒の反応サイト可視化
  環境電子顕微鏡を用いたガス反応中その場観察により触媒反応が起こる活性サイトの可視化・解明
R-23 酸化・還元雰囲気下における貴金属触媒挙動のその場観察
  環境電子顕微鏡を用いガス環境下での触媒反応過程をナノスケールで直接観察し、知見を得た
R-24 構造規定剤を使用しないで作製したベータ型ゼオライトの結晶成長
  ベータ型ゼオライトを形成する結晶ポリタイプ(BEAとBEB)の形成状態を統計的に評価した


プロセス開発・材料開発
R-25 酸化物セラミックスのレーザー焼結技術の開発
  セラミックスの積層造形(3Dプリンター)の基盤となるレーザーを用いた高速焼結技術
R-26 金属塩アルコール溶液を原料とした静電噴霧CVDプロセスの開発
  静電噴霧を用いて金属塩アルコール溶液を原料供給し、レーザーを援用することでZnO膜の成膜に成功した
R-27 粒子の充填・成形に関するシミュレーション手法の開発
  成形シミュレーションの研究・開発を着手。粒子の発生と充填、型内でのプレスによる粒子再配列を模擬
R-28 骨修復用高生体活性酸化チタン粒子の開発
  酸素を僅かに含む窒素中での熱処理により生成される酸化チタン粒子は、高い水酸化アパタイト形成能を発現


信頼性・機能評価
R-29 BaTiO3薄膜中のナノドメイン構造観察
  10ピコメートル以下の高精度変位計測技術によりBaTiO3薄膜中のナノドメイン構造観察に成功した
R-30 コロイダルシリカスラリーを用いたサファイア基板の精密研磨評価
  異なる面方位のサファイア基板を用いた化学機械研磨(CMP)特性の温度および荷重依存性を評価
R-31 高温・外部磁場印加によるネオジム磁石の磁壁移動観察
  高温における外部磁場印加にともなうネオジム磁石内の磁区構造変化の動的観察・解析技術の確立
R-32 局所加熱法による材料および硬質膜の熱損傷特性の評価
  材料表面にレーザー照射することで金属相を含む材料中に応力を発生させ、塑性変形させる
R-33 FIB-SEMを用いた超電導層の3次元構築
  超電導層の3次元構築結果から高い超電導特性を有する理由とその超電導層の成長モードを解明
R-34 人工ソーラー光源による太陽熱レシーバの効率評価
  集光した太陽光を熱に変換するレシーバ(集熱管)の変換効率を定量測定できるシミュレータ・評価法を開発



最先端機器・技術


全般
T-1 ファインセラミックスセンターの試験評価、機器利用
  長年培ってきた高精度な試験評価技術及び高性能な各種研究設備をご利用頂くことが出来ます


プロセス技術
T-2 新規材料開発・研究に貢献するセラミックス製造技術
  これまでに培った原料調製から焼結までの高度な技術と保有する多様な装置により、セラミックスの材料開発に貢献する
T-3 高精度加工技術
  切断・研削・研磨の高精度加工装置を保有し、目的に合った高精度な試験片作製が可能
T-4 電子ビームPVDによるコーティング技術
  電子ビームPVD(国内唯一の大型装置)により、様々な基材に高速でセラミックスなどのコーティングが可能
T-5 様々な焼結現象を模擬できる焼結シミュレーションソフトウェア
  焼結シミュレーションソフトウェアSinterProは、様々な焼結材料の開発支援や焼結問題解決に活用可能


合成技術
T-6 噴霧熱分解法によるセラミックス粒子合成技術
  粒子径が揃った微粒子が合成可能
2相以上からなる複合微粒子を単一プロセスで合成可能
T-7 液相合成によるナノ粒子合成技術
  粒子径が揃ったナノ粒子合成が可能
・微粒子への表面コートが可能
T-8 各種屈折率のエアロゲル合成
  微構造を制御し各種屈折率を有するシリカエアロゲルの合成・頒布


機械特性
T-9 炭素およびセラミックス繊維の引張り強さ、密着性評価技術
  CFRP等繊維強化複合材料に用いられる繊維の引張り強さおよび樹脂との密着性(界面せん断強度)を実測
T-10 高温高圧水環境下における水熱腐食、摩耗評価技術
  国内屈指の高温高圧水中環境における耐腐食性及び耐摩耗性の評価技術
T-11 多様な規格に対応した表面形状の評価技術
  最新の3次元表面粗さ解析ソフト導入により多様な規格に対応また、凹凸部の自動体積計算など迅速に3次元解析が可能
T-12 機械特性に関する評価技術
  セラミックスを中心とした各種材料の機械的特性に関する基礎物性および信頼性評価技術の紹介


電気特性
T-13 誘電材料のミリ波帯評価技術
  車載用衝突防止レーダー等のミリ波電子デバイスにおける安全性・快適性・省エネルギー性能の向上に寄与
T-14 誘電材料の温度特性評価技術
  誘電材料の温度特性を把握することで、電子デバイスの安全性・快適性・省エネルギー性能の向上に寄与
T-15 電気抵抗評価技術
  被測定物の抵抗値により測定方法を2種類から選択
・高温(〜1200℃)及び各種雰囲気での測定も可能


熱特性
T-16 薄板試料の熱伝導率評価技術
  厚さ1mm以下の薄板試料でも、厚さ方向・面内方向の熱伝導率(熱拡散率)が評価可能


粉体特性
T-17 粉体特性の評価技術
  粉体粒子や多孔質体の物性を様々な手法で測定


結晶・形態解析
T-18 後方散乱電子回折法による結晶方位解析技術
  後方散乱電子回折(EBSD)法により、結晶粒一つ一つの方位や粒径分布、隣り合う結晶粒のずれ角等の解析が可能
T-19 X線回折による結晶相同定
  高出力X線源(15kW)による結晶相の同定及び格子定数の測定
薄膜試料への対応も可能(出力1.6kW)
T-20 機能性材料の構造・化学結合の分析評価技術
  化学結合状態・構造・光学的特性の多面的評価を通じて新規材料の開発に貢献


非破壊試験・表面分析
T-21 造影剤を使ったX線CT撮影技術
  表面開口したクラックに造影剤を含浸して識別感度を向上させ、X線CTにより内部の三次元形状を明瞭化する
T-22 デュアルビームFIB-SEM装置を用いた三次元解析技術
  FIBによるスライス加工とSEMによる断面観察を連続的に行い取得した多数のSEM像をコンピュータで三次元再構成
T-23 積分球を用いた反射法による赤外線放射率の測定
  FTIRに積分球を取り付けることで、拡散成分を含めた分光反射率を測定することができる


微構造解析
T-24 モノクロメータ収差補正STEMによる微細構造解析・分析
  収差補正STEMの空間分解能と高精度EELSによる観察・分析
T-25 積層構造体の断面SEM観察用試料調製法検討
  積層構造体の断面SEM観察を行う際、観察目的や分析内容によって最適な試料調製法を選択
T-26 超高分解能走査型電子顕微鏡(SEM)
  低加速電圧&無蒸着にて、電子線に弱い材料や非導電性材料の試料再表面の微細構造観察を行うことが可能
T-27 収差補正電子顕微鏡によるソフトマテリアル観察
  対物レンズの球面収差および焦点外し量を最適化することによりソフトマテリアル中の軽元素を可視化する
T-28 電子線ホログラフィーを用いた電子材料、磁性材料の定量観察
  機能材料の電場や磁場を直接かつ定量的に観察、計測


特殊解析
T-29 燃料電池・固体電解質の電気化学評価技術
  固体酸化物形燃料電池(SOFC)の単セルの評価技術と電解質のイオン導電性評価技術
T-30 超高真空中破壊試験による材料組織内在ガスの質量分析
  10-7Pa以下の超高真空下での曲げおよび引張試験を行い、試料から放出される微量ガスを四重極質量分析計により分析
T-31 サブナノ〜ミクロンオーダーの細孔径分布測定による機能性評価
  液体、気体透過に関わる貫通孔の機能性を特徴づけるネック部の細孔径分布を、非破壊で評価
T-32 エッチピット法によるSiC結晶の欠陥解析評価技術
  エッチピット法により、SiCウエハ欠陥を簡便かつ安価で多面的に評価・解析が可能
T-33 ガラス精密研磨におけるCMP用スラリー寿命評価技術
  研磨用スラリーあるいは研磨用パッドの劣化評価
・精密研磨用スラリーあるいは研磨用パッドの開発支援
T-34 SOFC用多孔質電極材料のガス透過率評価技術
  緻密電解質上に形成された多孔質電極のガス透過率を非破壊で評価可能

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