特集　NIMSナノセラミックスセンター

総 論
■著者
物質・材料研究機構　ナノセラミックスセンター　目　義雄

■要約
物質・材料研究機構は,旧科学技術庁金属材料技術研究所(1956年7月設立)と旧科学技術庁無機材質研究所(1966年4月設立)が統合し,2001年発足した独立行政法人である・・・


コロイドプロセスによる高次構造セラミックスの作製
■著者
物質・材料研究機構　ナノセラミックスセンター　目　義雄　他

■要約
本稿では,まずコロイドプロセスを利用したセラミックスの微構造制御の例を示し,ついで強磁界を印加することによる配向体などの高次構造制御セラミックス作成例を筆者らの実験結果を中心に紹介する.


前駆体プロセスによる炭化ケイ素ナノ粉末の合成
■著者
物質・材料研究機構　ナノセラミックスセンター　石原　知　他

■要約
物質・材料研究機構ナノセラミックスセンターの非酸化物焼結体グループでは,主要な研究テーマの一つとして,耐雰囲気に優れた環境用材料,高靭性・高耐摩耗性・高電気伝導性などの機能を重畳させた非酸化物ナノセラミックスの創製を目指した研究を進めている.SiC材料に関しては,上記のような高純度化や微粒子化などを目的として,高純度精製の容易な有機物質を原料に用い,ナノ分子混合や有機無機転換などの合成手法を応用している.本稿においては,非酸化物焼結体グループにおけるSiC粉末の合成に関する最近の研究成果を紹介する.


窒化物系蛍光体の開発
■著者
物質・材料研究機構　ナノセラミックスセンター　広崎　尚登　他

■要約
我々の生活に欠かせない照明とディスプレイの方式が大きく変わろうとしている.照明は蛍光灯からLED照明へ,ディスプレイはCRTから薄型テレビに移りつつある.これらの新しい方式では,耐久性に優れた高性能蛍光体が必要とされているが,既存の蛍光体では対応が難しい.サイアロンは長年耐熱材料として研究されてきたセラミックスである.近年,これらの結晶をホストとする蛍光体が提案され,発光効率が高く安定性に優れた可視光励起の蛍光体が合成されている.これらの蛍光体の研究は合成が困難であったことから,2000年以降に本格化したばかりであり,現在も物質探索が精力的に行われている.本稿では,サイアロン系蛍光体とそれを用いた白色LEDの光学特性を紹介する.


酸化物系高速超塑性体の材料設計と開発
■著者
物質・材料研究機構　ナノセラミックスセンター　平賀　啓二郎　他

■要約
ある物質が引張応力下で極めて大きな塑性伸びを示す性質が超塑性である.この性質を利用すると,切断・切削・研磨工程を省略あるいは削減して,板状やブロック状の素材を複雑形状の最終部材にまで精密に塑性成形できる・・・


高周波熱プラズマによる高機能ナノ粒子の創製
■著者
物質・材料研究機構　ナノセラミックスセンター　石垣　隆正　他

■要約
物質・材料研究機構ナノセラミックスセンターのプラズマプロセスグループでは,1万\CC 以上の温度をもつ熱プラズマを利用したナノ粒子合成に取り組んでいる.本稿では,まず,高周波熱プラズマを用いた材料プロセスの特徴を記述し,ナノ粒子合成へ利用する利点について述べる.続いて,ナノ粒子の応用を具体化するための課題を解決していくため,我々がおこなってきた研究成果を示す.


陽極酸化技術の高度化によるナノ細孔の創製とその応用
■著者
物質・材料研究機構　ナノセラミックスセンター　井上　悟

■要約
配列したナノメーターサイズの細孔を含有するセラミックスに陽極酸化アルミナがある.陽極酸化技術は,アルミニウムの化学的耐久性の改善やアルミサッシのカラー化などの技術として開発され,工業的量産技術として確立されている.しかしながら,ナノ細孔構造作製技術としては未開拓の部分が多い.陽極酸化アルミナは,中心軸に沿って細孔が空いた六角柱状のセルが集積して出来ている.今までに報告されている形成セル中央の1次細孔のサイズは10nmから100nmであり,数十年前に開発された技術とは言え,既に,ナノ組織制御技術であったことがわかる. 高度化陽極酸化技術は,ガラス表面に形成したアルミニウム金属薄膜を高精度制御のもと陽極酸化することによりガラス表面にナノサイズの細孔配向組織薄膜を形成する技術,また,形成されたナノスケール細孔に化合物を導入して機能を付加する技術から成り,様々な機能材料開発に応用可能なガラス表面上規則配列ナノ細孔薄膜形成技術である.


反応性アークプラズマによる各種材料のナノ粒子化機構とその特徴
■著者
物質・材料研究機構　ナノセラミックスセンター　宇田　雅広　他

■要約
本稿では強制蒸発現象,その原理,装置および本方法によるナノ粒子作製例などについて紹介する.


液相マニピュレーションを指向したナノ結晶粒子表面の分子変換
■著者
物質・材料研究機構　ナノセラミックスセンター　白幡　直人

■要約
1980年代から1990年代初頭にかけて光学材料としての地位を築いた半導体ナノ結晶粒子は,低退色性や単色励起多色発光といった有機色素に比べ格別優位な性質・機能を有しており,続く課題は,マニピュレーション技術を充実させることにある.これを達成するためには,半導体ナノ結晶粒子表面で如何にしてケミストリーを実施するかが鍵となる.本稿では,幾多ある半導体粒子の中から,シリコンのナノ結晶粒子に着目し,そのマニピュレーション研究の一端を紹介することによって,シリコンの可能性について論じる.


ナノ粒界設計による機能性セラミックスの開発
■著者
物質・材料研究機構　ナノセラミックスセンター　吉田　英弘　他

■要約
酸化物セラミックスバルク体に内包されるナノ構造を設計することで,本来マトリックスが有する基本特性に,ユニークな機能を付加するという,新たな多機能性セラミックス開発手法を提案するものである.そのナノ構造制御手法のうち,本稿では極微量のカチオンドープによるナノ粒界設計を採り上げ,この手法によるユニークな高温力学特性の発現および高温物質輸送現象に関するこれまでの研究成果を紹介する.


ボールミリング--放電プラズマ焼結 (SPS) 法によるナノセラミックスの創製:酸化物系
■著者
物質・材料研究機構　ナノセラミックスセンター　森田　孝治　他

■要約
本稿では,高速超塑性の発現が確認されているZrO2-スピネル (MgAl2O4) 2相複合セラミックスをモデル材とし,ナノバルクセラミックスの創製法およびナノセラミックスの超塑性と機械的特性についてこれまでに得られている知見を紹介する.


高エネルギー粉砕--SPS法による窒化ケイ素ナノセラミックスの作製
■著者
物質・材料研究機構　ナノセラミックスセンター　西村　聡之　他

■要約
本稿では,代表的な構造用セラミックスである窒化ケイ素についてナノメートルレベルの粒子径をもつ,いわゆるナノセラミックスの作製について紹介する.また,得られたナノセラミックスの塑性変形についても最後に簡単に述べる.


格子歪に誘起されたアナターゼ型光触媒二酸化チタン単結晶中の電荷分離
■著者
物質・材料研究機構　ナノセラミックスセンター　亀井　雅之

■要約
アナターゼ型二酸化チタン単結晶をエピタキシャル成長の技術で育成し,その表面の光触媒反応の様子を調査した.その結果へテロエピタキシャル成長において,基板/エピタキシャル成長膜の結晶格子の不整合に起因するアナターゼ単結晶膜中の格子の歪が光触媒反応に影響する様子を観測することに成功したのでここに報告する.


低圧誘導結合プラズマCVDによるナノクリスタルダイヤモンド合成
■著者
物質・材料研究機構　ナノセラミックスセンター　岡田　勝行

■要約
プラズマCVDによるダイヤモンド合成に用いられるプラズマは,現在10〜100Torrのマイクロ波プラズマ及び大気圧付近の熱プラズマが一般的である.0.1Torr以下のいわゆる低圧高密度プラズマを用いたダイヤモンドの合成については,合成手法・条件とも十分確立されていないのが現状である.従って,プロセシングプラズマの一つとして有望な低圧ICPによるダイヤモンドの合成手法を確立し,成長条件の最適化を図ることは,将来のダイヤモンド薄膜の電子デバイス化等の観点からも極めて重要な課題となっている・・・


コロイド粒子の電気泳動現象を利用したセラミックスの直接成形
■著者
物質・材料研究機構　ナノセラミックスセンター　打越　哲郎　他

■要約
本稿では,電気泳動プロセスの概略を解説し,3次元的複雑形状部材の作製に電気泳動プロセスを応用した例を紹介する.


MIMICプロセスによるセラミックスの微細構造パターニング
■著者
物質・材料研究機構　ナノセラミックスセンター　今須　淳子　他

■要約
近年における電子デバイスのめざましい小型化,集積化に対応するため,セラミックスにおいても様々な微細構造作製技術の開発が進められている.従来からのトップダウンプロセスではレーザー加工が広く研究されており,現在ではエキシマレーザーを利用して10μmオーダーのサイズの加工も可能となっている.


連載
近代日本のセラミックス産業と科学・技術の発展に尽力した偉人,怪人,異能,努力の人々(30)近代日本の陶芸の発展に尽力した人々(2)板谷波山,小森忍,河井寛次郎,濱田庄司,島岡達三(敬称略)などの傑出した方々と,東京工業学校,東京高等工業学校,東京工業大学,大阪高等工業学校,京都市立陶磁器試験場などの関係者の方々-小森　忍,勘がよく大陸や国内で活躍した.
■著者
宗宮　重行