- 出版社：シーエムシー出版
- 発行間隔：月刊
- 発売日：毎月7日
- サイズ：B5判
■ あらゆる材料の高機能化に対応する総合機能材料情報誌
本誌は日本で初めての総合機能材料情報誌として創刊1981年以来、あらゆる材料・形態の高機能化情報を提供して参りました。弊社の豊富な蓄積と情報網をもとに、機能材料関連の動向を深く広範囲に正確に捉え、「仕事に直結する」最新技術・市場情報を掲載しております。
機能材料 発売日・バックナンバー
全262件中
211 〜 225 件を表示
4,400円
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【特集】 セラミックススーパープロセステクノロジー
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特集にあたって
Introduction
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和田隆博（龍谷大学 理工学部 教授）
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積層セラミックコンデンサーの薄層化技術
Technology for Thinner Dielectric Layer of Multilayer Ceramic Capacitor
--------------------------------------------------------------------------------
佐野晴信（（株）福井村田製作所 積層商品事業部 積層コンデンサ商品設計部 部長）
積層セラミックコンデンサーの小型大容量化の要求に対し，誘電体素子の薄層化と積層枚数の増加策がとられ，現在，素子厚1μm未満の誘電体素子が数百層積み重ねられた積層セラミックコンデンサーが実用化されている。本稿では，この誘電体素子の薄層化を実現するうえで必要となった誘電体材料設計技術，プロセス設計技術を概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 誘電体素子の薄層化に必要な設計技術
2.1 誘電体材料設計技術
2.2 プロセス設計技術
3. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
スパッター法を用いた強誘電体薄膜とそれを用いた圧電デバイスの作製
Preparation of Pb-based Ferroelectric Thin Films using RF Magnetron Sputtering and their Piezoelectric Applications
--------------------------------------------------------------------------------
小牧一樹（パナソニックエレクトロニックデバイス（株） 開発技術センター 先行技術開発研究所）
村嶋祐二（パナソニックエレクトロニックデバイス（株） 開発技術センター 先行技術開発研究所）
寺田二郎（パナソニックエレクトロニックデバイス（株） 開発技術センター デバイス技術開発研究所）
Pb（Zr,Ti）O3をはじめとするPb系強誘電体は，優れた強誘電性，圧電性，焦電性を示すことから，強誘電体メモリーやセンサー／アクチュエーターなどさまざまなデバイスに利用可能な材料として注目されている。ここではスパッター法による高性能Pb（Zr,Ti）O3薄膜の形成技術と，それを用いたデバイス事例について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. スパッター法を用いたPZT薄膜の作製
2.1 薄膜作製装置および作製方法
2.2 PZT薄膜の特性
3. 圧電デバイスの作製
3.1 音叉型角速度センサー
3.2 圧電駆動型MEMSアクチュエーター
4. おわりに
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特殊ポリマーを用いた新しいセラミックスプロセッシング
New Ceramics Processing using by Special Polymer
--------------------------------------------------------------------------------
尾形知彦（東レ（株） セラミックス事業部 技術主幹）
次世代のセラミックスプロセス技術として，感光性ポリマーを用いた微細加工技術および二液硬化性ポリマーを用いた複雑異形状造形技術を開発した。これら特殊ポリマーの特性およびその可能性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 感光性ポリマー
3. 感光性セラミックスへの応用
4. 二液硬化性ポリマー
5. 複雑異形状製品への応用
6. おわりに
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窒化ケイ素の高熱伝導化への取り組み
Preparation of Silicon Nitride with High Thermal Conductivity
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林裕之（（株）KRI ナノデバイス研究部 デバイス物性ユニット 研究員）
窒化ケイ素は高い機械的特性を示し，その単結晶は200W/mKを示すといわれ，放熱基板材料として期待されている。しかしながら，一般的な窒化ケイ素焼結体の熱伝導率は40～60W/mK程度と低く，本来の性能を発揮していない。本稿では熱伝導の仕組みと窒化ケイ素の熱伝導率低下の原因を説明し，性能向上の取り組みとその成果を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 窒化ケイ素について
3. 熱伝導
4. 高熱伝導窒化ケイ素の開発
5. 将来の展望
6. おわりに
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人工骨補填材の気孔形態制御
Pore Structure Control of Bonesubstitute
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井村浩一（コバレントマテリアル（株） 事業開発本部 バイオ事業推進部 技術担当 課長）
骨疾患の治療に使用される人工骨補填材はセラミックス多孔体であり，気孔形態を制御することにより生体との親和性を高める工夫が施されている。人工骨補填材に必要な特性を作り込むための気孔形態制御について，筆者らの開発事例から紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. セラミックス多孔体
3. 人工骨補填材に必要な多孔体構造
4. 気孔形態制御による人工骨補填材開発事例
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
BIP法：半固形モールドを用いた新たな粉末加圧成形法
BIP（Bingham solid/fluid Isostatic Pressing）Process：Powder Compaction Process using Semi-solid Mold
--------------------------------------------------------------------------------
垣辻篤（大阪府立産業技術総合研究所 化学環境部 化学材料系 主任研究員）
津守不二夫（京都大学 大学院 工学研究科 マイクロエンジニアリング専攻 講師）
セラミックス製造プロセスに適用可能な新しい加圧成形法を開発した。これはモールド材に半固形材料を利用する方法で，半固形材料がビンガム流体的挙動を示すことを利用しており，BIP法と命名した。本方法は，等方加圧による均一な充填密度の成形体を作製できること，ならびに従来の等方加圧成形法では成形が不可能であった複雑形状のものが割れることなく成形できることを最大の特徴としている。本報告では，BIP法の概要ならびに実用化に向けて各種検討を行った結果について報告する。
【目次】
1. はじめに
2. BIP法の概要
3. 成形体の寸法精度
4. 温度制御の利用と微細構造体の作製
4.1 ワックスの力学的特性と温度変化
4.2 微細構造成形実験
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
電磁波材料の空間パターニングにおける人造界面テクトニクス
Artificial Interface Tectonic in Spatially Structural Patterning of Electromagnetic Materials
--------------------------------------------------------------------------------
桐原聡秀（大阪大学 接合科学研究所 准教授）
宮本欽生（大阪大学 接合科学研究所 名誉教授）
材料物性の向上ではなく，幾何学構造の形成により優れた機能を創出しようとする新たな科学技術概念が，材料テクトニクスである。本稿では光造形法を用いて誘電体材料を空間的にパターニングし，マイクロ構造によるテラヘルツ波コントロールした事例を紹介する。物質合成にも威力を発揮する電磁波デバイス開発構想も述べたい。
【目次】
1. はじめに
2. 誘電体フォトニック結晶における双晶界面
3. 誘電体の空間パターニング
4. 双晶界面における電磁波局在
5. 人造界面としての誘電体マイクロパターン
6. おわりに
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Material Report
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R&D
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酸化タングステンをベースとした新規高活性可視光応答型光触媒
Platinum Loaded Tungsten Oxide as Highly Efficient Visible Light Responsive Photocatalyst
--------------------------------------------------------------------------------
阿部竜（北海道大学 触媒化学研究センター 准教授）
新規な可視光応答型光触媒として，白金と酸化タングステンの複合型光触媒を紹介する。酸化タングステンは，その伝導帯レベルが低く，単体では励起電子による酸素分子の還元が起こりにくいが，白金を高分散に担持させることにより酸素還元が促進され，結果として正孔による有機物の酸化分解が高効率で進行する。
【目次】
1. はじめに
2. 酸化タングステン光触媒
3. 白金を高分散に担持させた酸化タングステン光触媒
4. 二重励起光音響分光法を用いた反応機構の解明
5. 想定される反応メカニズム
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（3）
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企業ネットワークを活用したロボット開発
Business Network for Robot R&D
--------------------------------------------------------------------------------
細見成人（次世代ロボット開発ネットワークRooBO 運営委員長；東洋理機工業（株） 代表取締役）
大阪市を中心に370名を超えるメンバーで構成された「次世代ロボット開発ネットワークRooBO」の活動の一端を紹介する。あわせて，次世代ロボット開発という，広範な要素技術の集合体であると同時に，ビジネス化に際しては新しい市場の創造が必要となる領域において，フレキシブルで活発な企業ネットワークの果たす役割について概観する。
【目次】
1. はじめに
2. 次世代ロボット開発ネットワークRooBO
2.1 バックグラウンド：大阪のものづくり企業群
2.2 次世代ロボット開発ネットワークRooBO
2.3 RooBOの特質
3. RooBOの活動
3.1 RooBOのネットワーク活動
3.2 RooBOのプロジェクト
4. 企業ネットワークを活用したロボット開発の特質
4.1 ロボット
4.2 ロボットテクノロジー
4.3 ネットワーク
4.4 ロボットは「ものづくリのフラッグシップ」
4.5 RTはサポートテクノロジー
5. RooBOの今後
5.1 匠の技をロボットが継承
5.2 RT創造都市をめざして
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Market data
--------------------------------------------------------------------------------
ファインセラミックスの市場動向
Market Trend on Fine Ceramics
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【目次】
1. 概要
2. 技術動向
2.1 ナノセラミックス
2.2 ナノガラス
3. 市場規模
4. 企業動向
（1） 京セラ
（2） 宇部興産
（3） トクヤマ
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特集にあたって
Introduction
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和田隆博（龍谷大学 理工学部 教授）
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積層セラミックコンデンサーの薄層化技術
Technology for Thinner Dielectric Layer of Multilayer Ceramic Capacitor
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佐野晴信（（株）福井村田製作所 積層商品事業部 積層コンデンサ商品設計部 部長）
積層セラミックコンデンサーの小型大容量化の要求に対し，誘電体素子の薄層化と積層枚数の増加策がとられ，現在，素子厚1μm未満の誘電体素子が数百層積み重ねられた積層セラミックコンデンサーが実用化されている。本稿では，この誘電体素子の薄層化を実現するうえで必要となった誘電体材料設計技術，プロセス設計技術を概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 誘電体素子の薄層化に必要な設計技術
2.1 誘電体材料設計技術
2.2 プロセス設計技術
3. おわりに
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スパッター法を用いた強誘電体薄膜とそれを用いた圧電デバイスの作製
Preparation of Pb-based Ferroelectric Thin Films using RF Magnetron Sputtering and their Piezoelectric Applications
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小牧一樹（パナソニックエレクトロニックデバイス（株） 開発技術センター 先行技術開発研究所）
村嶋祐二（パナソニックエレクトロニックデバイス（株） 開発技術センター 先行技術開発研究所）
寺田二郎（パナソニックエレクトロニックデバイス（株） 開発技術センター デバイス技術開発研究所）
Pb（Zr,Ti）O3をはじめとするPb系強誘電体は，優れた強誘電性，圧電性，焦電性を示すことから，強誘電体メモリーやセンサー／アクチュエーターなどさまざまなデバイスに利用可能な材料として注目されている。ここではスパッター法による高性能Pb（Zr,Ti）O3薄膜の形成技術と，それを用いたデバイス事例について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. スパッター法を用いたPZT薄膜の作製
2.1 薄膜作製装置および作製方法
2.2 PZT薄膜の特性
3. 圧電デバイスの作製
3.1 音叉型角速度センサー
3.2 圧電駆動型MEMSアクチュエーター
4. おわりに
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特殊ポリマーを用いた新しいセラミックスプロセッシング
New Ceramics Processing using by Special Polymer
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尾形知彦（東レ（株） セラミックス事業部 技術主幹）
次世代のセラミックスプロセス技術として，感光性ポリマーを用いた微細加工技術および二液硬化性ポリマーを用いた複雑異形状造形技術を開発した。これら特殊ポリマーの特性およびその可能性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 感光性ポリマー
3. 感光性セラミックスへの応用
4. 二液硬化性ポリマー
5. 複雑異形状製品への応用
6. おわりに
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窒化ケイ素の高熱伝導化への取り組み
Preparation of Silicon Nitride with High Thermal Conductivity
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林裕之（（株）KRI ナノデバイス研究部 デバイス物性ユニット 研究員）
窒化ケイ素は高い機械的特性を示し，その単結晶は200W/mKを示すといわれ，放熱基板材料として期待されている。しかしながら，一般的な窒化ケイ素焼結体の熱伝導率は40～60W/mK程度と低く，本来の性能を発揮していない。本稿では熱伝導の仕組みと窒化ケイ素の熱伝導率低下の原因を説明し，性能向上の取り組みとその成果を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 窒化ケイ素について
3. 熱伝導
4. 高熱伝導窒化ケイ素の開発
5. 将来の展望
6. おわりに
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人工骨補填材の気孔形態制御
Pore Structure Control of Bonesubstitute
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井村浩一（コバレントマテリアル（株） 事業開発本部 バイオ事業推進部 技術担当 課長）
骨疾患の治療に使用される人工骨補填材はセラミックス多孔体であり，気孔形態を制御することにより生体との親和性を高める工夫が施されている。人工骨補填材に必要な特性を作り込むための気孔形態制御について，筆者らの開発事例から紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. セラミックス多孔体
3. 人工骨補填材に必要な多孔体構造
4. 気孔形態制御による人工骨補填材開発事例
5. おわりに
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BIP法：半固形モールドを用いた新たな粉末加圧成形法
BIP（Bingham solid/fluid Isostatic Pressing）Process：Powder Compaction Process using Semi-solid Mold
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垣辻篤（大阪府立産業技術総合研究所 化学環境部 化学材料系 主任研究員）
津守不二夫（京都大学 大学院 工学研究科 マイクロエンジニアリング専攻 講師）
セラミックス製造プロセスに適用可能な新しい加圧成形法を開発した。これはモールド材に半固形材料を利用する方法で，半固形材料がビンガム流体的挙動を示すことを利用しており，BIP法と命名した。本方法は，等方加圧による均一な充填密度の成形体を作製できること，ならびに従来の等方加圧成形法では成形が不可能であった複雑形状のものが割れることなく成形できることを最大の特徴としている。本報告では，BIP法の概要ならびに実用化に向けて各種検討を行った結果について報告する。
【目次】
1. はじめに
2. BIP法の概要
3. 成形体の寸法精度
4. 温度制御の利用と微細構造体の作製
4.1 ワックスの力学的特性と温度変化
4.2 微細構造成形実験
5. おわりに
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電磁波材料の空間パターニングにおける人造界面テクトニクス
Artificial Interface Tectonic in Spatially Structural Patterning of Electromagnetic Materials
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桐原聡秀（大阪大学 接合科学研究所 准教授）
宮本欽生（大阪大学 接合科学研究所 名誉教授）
材料物性の向上ではなく，幾何学構造の形成により優れた機能を創出しようとする新たな科学技術概念が，材料テクトニクスである。本稿では光造形法を用いて誘電体材料を空間的にパターニングし，マイクロ構造によるテラヘルツ波コントロールした事例を紹介する。物質合成にも威力を発揮する電磁波デバイス開発構想も述べたい。
【目次】
1. はじめに
2. 誘電体フォトニック結晶における双晶界面
3. 誘電体の空間パターニング
4. 双晶界面における電磁波局在
5. 人造界面としての誘電体マイクロパターン
6. おわりに
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Material Report
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R&D
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酸化タングステンをベースとした新規高活性可視光応答型光触媒
Platinum Loaded Tungsten Oxide as Highly Efficient Visible Light Responsive Photocatalyst
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阿部竜（北海道大学 触媒化学研究センター 准教授）
新規な可視光応答型光触媒として，白金と酸化タングステンの複合型光触媒を紹介する。酸化タングステンは，その伝導帯レベルが低く，単体では励起電子による酸素分子の還元が起こりにくいが，白金を高分散に担持させることにより酸素還元が促進され，結果として正孔による有機物の酸化分解が高効率で進行する。
【目次】
1. はじめに
2. 酸化タングステン光触媒
3. 白金を高分散に担持させた酸化タングステン光触媒
4. 二重励起光音響分光法を用いた反応機構の解明
5. 想定される反応メカニズム
6. おわりに
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連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（3）
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企業ネットワークを活用したロボット開発
Business Network for Robot R&D
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細見成人（次世代ロボット開発ネットワークRooBO 運営委員長；東洋理機工業（株） 代表取締役）
大阪市を中心に370名を超えるメンバーで構成された「次世代ロボット開発ネットワークRooBO」の活動の一端を紹介する。あわせて，次世代ロボット開発という，広範な要素技術の集合体であると同時に，ビジネス化に際しては新しい市場の創造が必要となる領域において，フレキシブルで活発な企業ネットワークの果たす役割について概観する。
【目次】
1. はじめに
2. 次世代ロボット開発ネットワークRooBO
2.1 バックグラウンド：大阪のものづくり企業群
2.2 次世代ロボット開発ネットワークRooBO
2.3 RooBOの特質
3. RooBOの活動
3.1 RooBOのネットワーク活動
3.2 RooBOのプロジェクト
4. 企業ネットワークを活用したロボット開発の特質
4.1 ロボット
4.2 ロボットテクノロジー
4.3 ネットワーク
4.4 ロボットは「ものづくリのフラッグシップ」
4.5 RTはサポートテクノロジー
5. RooBOの今後
5.1 匠の技をロボットが継承
5.2 RT創造都市をめざして
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Market data
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ファインセラミックスの市場動向
Market Trend on Fine Ceramics
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【目次】
1. 概要
2. 技術動向
2.1 ナノセラミックス
2.2 ナノガラス
3. 市場規模
4. 企業動向
（1） 京セラ
（2） 宇部興産
（3） トクヤマ
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4,400円
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【特集】 自動認識：バイオメトリクスの最前線―2
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今後のバイオメトリクス技術の普及について
The Prospect of the Diffusion of Biometric Technology
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中嶋晴久（（社）日本自動認識システム協会 研究開発センター 主任研究員）
20世紀後半になって，コンピューターによる画像解析技術の発達により，バイオメトリック認証技術が使いやすい環境が生まれている。目視で指紋などを識別していた一昔前に比べ，実用化可能なバイオメトリクス技術が生まれ，今後のバイオメトリクスの普及には本人認証の厳正化の社会的動向が重要な鍵となる。現代社会を顧みつつ，事例を交えバイオメトリクスの社会的意義について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 国際化・情報化とルール社会への道
3. 国際化・情報化社会とセキュリティー
4. IDセキュリティーとバイオメトリック認証
5. 応用事例を振り返って
（1） IC旅券認証システム“e-Passport Authentication System”
（2） 外国人個人識別情報システム“Biometrics Immigration Identification&Clearance System（BICS）”
（3） 自動化ゲートシステム“Automated Biometrics Clearance Gate System （ABCG）”
6. おわりに
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指静脈認証技術と金融分野を中心とした応用
Finger Vein Authentication Technology and Applications
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伊藤逸朗（（株）日立製作所 金融システム事業部 全国金融システム本部 第一部 担当部長）
里本勝弘（日立オムロンターミナルソリューションズ（株） 国内自動機事業部 国内営業ソリューション本部 日立営業ソリューション部 担当部長）
緒方日佐男（日立オムロンターミナルソリューションズ（株） アドバンスト・テクノロジ事業部 営業技術部 担当課長）
江勝弘（日立オムロンターミナルソリューションズ（株） アドバンスト・テクノロジ事業部 事業部長）
近年，日本発のバイオメトリクス技術である指静脈認証技術が日本の金融機関を中心として急速に普及している。本稿では，金融機関で採用された指静脈認証技術の仕組みと利点，さらに指静脈認証を支える医学的・統計的知見について説明する。また，各種のバイオメトリクス技術の中で，指静脈認証が金融機関で選ばれた理由を考察する。最後に金融分野以外の応用や今後の展望について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 指静脈認証技術の仕組みと特徴
3. 指静脈認証技術の評価
4. 指静脈認証に対する医学的知見と統計的検証
4.1 指静脈認証技術に対する医学的知見
（1） 普遍性
（2） 唯一性
（3） 持続性
4.2 指静脈パターンの唯一性に対する統計的検証
5. 金融分野での指静脈認証応用
5.1 金融分野で求められる要件と指静脈認証技術
（1） 信頼性側面
（2） 操作性側面
（3） バリアフリー側面
（4） 汎用性側面
5.2 指静脈認証の採用状況
5.3 指静脈認証の活用事例
（1） 高セキュリティーなサービス
（2） セキュリティーと利便性を選択可能なサービス
5.4 生体認証機能付きICキャッシュカードの相互利用
5.5 金融機関での生体認証業務の広がり
6. 入退室管理，ログイン管理，鍵管理への応用
7．今後の展開
8．おわりに
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手のひら静脈認証
Palm Vein Authentication
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渡辺正規（（株）富士通研究所 主任研究員）
手のひら静脈認証は，手のひらの静脈パターンを個人の識別情報とする生体認証技術である。手のひらの静脈パターンは複雑で広く豊富な情報をもっているため，個人の識別精度が高い。また，センサーに直接触れることなく非接触で手のひらの静脈を読み取るので衛生的である。手のひら静脈認証の原理のほか，適用事例にも言及する。
【目次】
1. はじめに
2. 非接触型手のひら静脈認証
2.1 手のひら静脈認証とは
2.2 撮影原理
2.3 非接触型による実現
2.4 認証精度
3. 適用事例
3.1 金融ソリューション
3.2 入退室管理システム
3.3 PCログインへの適用
3.4 ヘルスケアソリューション
3.5 その他
4. 国際標準化
5. おわりに
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声紋認証
Voice Authentication
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木村晋太（（株）アニモ 副社長）
電子商取引や電子政府が本格化するにつれ，バイオメトリクスによる本人認証技術が注目されている。広範な普及や利便性を考えた場合，バイオメトリクス技術の中でも，音声による本人認証技術である声紋認証に優位点が多い。本稿では，声紋認証について，その歴史，特徴，方式，実用化事例および課題について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 声紋認証の特徴
3. 声紋認証方式の原理
3.1 音声の特徴パラメーター
3.2 声紋認証の方式
3.3 声紋認証のシステム構成
3.4 認証誤り率としきい値
4. 実用化事例
4.1 声紋認証パッケージ製品
4.1.1 キーワード発話認証ミドルウェア
4.1.2 自由発話認証ミドルウェア
4.1.3 声紋認証サーバー
4.2 応用事例
4.2.1 入退出管理
4.2.2 テレホンバンキング
5. 声紋認証の課題
5.1 雑音
5.2 経時変化
5.3 詐称
6. おわりに
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サイン照合システム
Signature Verification System
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茶位利昭（ウィッツェル（株） 取締役）
手書きのサインで個人を確認できる，動的サイン照合システムの利用者数は，12万人以上になっている。今後は，高い認証率が必要なセキュリティーの利用だけでなく，電子文書へのサインや，アミューズメント分野への利用も考えられている。また，動的サイン照合技術と，静的サイン照合技術を融合させた新しいサイン照合技術の実用化もみえており，従来文書への応用も始まりつつある。ここでは，サイン照合システムの現状と新しい照合技術について記す。
【目次】
1. はじめに―サイン照合技術は第3フェーズへ―
2. 動的サイン照合システムの利用
2.1 サインで認証を行うということ：他の生体認証との違い
2.1.1 意思の確認
2.1.2 強制的な照合
2.1.3 無限数の登録パターン
2.1.4 特徴の永続性
2.1.5 未対応者
3. 動的サイン照合技術
3.1 利用するサインデータ形式
3.2 サイン入力装置
3.3 サイン登録
3.3.1 正規化
3.3.2 リサンプリングによる情報量の補正
3.4 サインの照合
4. 動的サイン認証と静的サイン認証の融合―第3フェーズのサイン認証―
4.1 動的サイン認証と静的サイン認証の違い
5. 静的サイン照合技術
5.1 利用するサインデータ形式
5.2 サイン入力装置
5.3 サイン登録
5.3.1 チェーンコード法
5.3.2 濃度値勾配法
5.4 サイン照合
6. 動的サイン照合と静的サイン照合の組み合わせ
7. おわりに
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DNAによる個人認証方式とその応用
Personal Authentication System and its Application using DNA Biological Information
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板倉征男（情報セキュリティ大学院大学 教授）
DNA識別技術の原理は，DNAの塩基配列の中から個人差のある配列部分を抽出し，その断片的な情報を組み合わせて識別情報とするもので，一生不変なデジタル情報として高い識別能力と確定性をもつことが他の生体情報では得られない大きな特徴である。本稿では，これまでのDNA識別技術の原理を説明し，将来その技術を適用した社会システムとしてどのような構想が考えられるかを解説する。
【目次】
1. はじめに
2. DNAの個人識別情報とは
2.1 DNAの仕組み
2.2 STRによるDNA個人識別情報の生成と識別精度
2.3 SNPによるDNA個人識別情報の生成と識別精度
3. DNA識別技術によるDNA認証方式
3.1 DNA識別技術の特徴
（1） 生涯不変性が高く識別精度が高い
（2） 識別アルゴリズムが不要で標準化作業は容易である
（3） 暗号化が容易で暗号鍵に組み込みが可能である
3.2 DNA識別技術を用いた本人認証方式
3.3 社会システムとしてのDNA認証システム
4. DNA認証方式の将来
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Material Report
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R&D
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微小球共振器を用いたマイクロ光配線技術の可能性と将来展望
Micron-scale Optical Waveguide by connected Microsphere Resonator
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三井正（（独）物質・材料研究機構 量子ドットセンター ナノ物性グループ 主任研究員）
若山 裕（（独）物質・材料研究機構 半導体材料センター 半導体デバイス材料グループ 主席研究員）
小野寺恒信（東北大学 多元物質科学研究所 博士研究員）
高谷洋輔（東北大学 多元物質科学研究所 修士課程）
及川英俊（東北大学 多元物質科学研究所 教授）
高屈折率の光共振器を連結させて作る光導波路（CROW）は，クラッドを必要とせず，共振器自体を配列することで自在に光配線が可能である。特に，微小球を共振器として使う方法は自己組織化手法を用いて配列することが可能なため，より簡便なプロセスでの作製が期待できる。今回，パターニングを行った基板を鋳型とすることで微小球を正確に配列し，その内部の伝播光を導波路-集光モード近接場光学顕微鏡で観察を行った。その結果，異なる共振波長の光を分岐させ，分波器としても機能することが明らかになった。
【目次】
1. はじめに
2. パターニング基板を用いた自己組織化プロセス
3. 近接場光学顕微鏡を用いたCROW内部伝播光の観察
4. 直角分岐部での光の伝播とマイクロ分波器機能
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（2）
--------------------------------------------------------------------------------
運動機能支援装具
Development of a Power-assisting Device and Control Method
--------------------------------------------------------------------------------
小笠原司（奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科 教授）
上田淳（ジョージア工科大学 機械工学科 Assistant Professor）
【目次】
1. はじめに
2. パワーアシスト装具を用いた局所的な筋力制御
3. パワーアシスト装具と筋・人工筋統合筋骨格モデル
3.1 空気圧ゴム人工筋を用いたパワーアシスト装具
3.2 上肢の筋骨格モデル
3.3 筋・人工筋統合筋骨格モデル
3.4 筋骨格モデルを用いた筋力推定
4. 筋力制御アルゴリズム
Step 1：パワーアシスト装具非駆動時の筋力推定
Step 2：人工筋駆動力の計算
Step 3：パワーアシスト装具駆動時の筋力推定
Step 4：パワーアシスト装具の駆動
5. 数値例および実験
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Market data
--------------------------------------------------------------------------------
レアメタルの市場動向
Market of Rare Metals
--------------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 市場規模
3. 需給関係
4. 企業動向
（1） 東芝
（2） 東邦亜鉛
（3） 三井金属
--------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------
今後のバイオメトリクス技術の普及について
The Prospect of the Diffusion of Biometric Technology
--------------------------------------------------------------------------------
中嶋晴久（（社）日本自動認識システム協会 研究開発センター 主任研究員）
20世紀後半になって，コンピューターによる画像解析技術の発達により，バイオメトリック認証技術が使いやすい環境が生まれている。目視で指紋などを識別していた一昔前に比べ，実用化可能なバイオメトリクス技術が生まれ，今後のバイオメトリクスの普及には本人認証の厳正化の社会的動向が重要な鍵となる。現代社会を顧みつつ，事例を交えバイオメトリクスの社会的意義について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 国際化・情報化とルール社会への道
3. 国際化・情報化社会とセキュリティー
4. IDセキュリティーとバイオメトリック認証
5. 応用事例を振り返って
（1） IC旅券認証システム“e-Passport Authentication System”
（2） 外国人個人識別情報システム“Biometrics Immigration Identification&Clearance System（BICS）”
（3） 自動化ゲートシステム“Automated Biometrics Clearance Gate System （ABCG）”
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
指静脈認証技術と金融分野を中心とした応用
Finger Vein Authentication Technology and Applications
--------------------------------------------------------------------------------
伊藤逸朗（（株）日立製作所 金融システム事業部 全国金融システム本部 第一部 担当部長）
里本勝弘（日立オムロンターミナルソリューションズ（株） 国内自動機事業部 国内営業ソリューション本部 日立営業ソリューション部 担当部長）
緒方日佐男（日立オムロンターミナルソリューションズ（株） アドバンスト・テクノロジ事業部 営業技術部 担当課長）
江勝弘（日立オムロンターミナルソリューションズ（株） アドバンスト・テクノロジ事業部 事業部長）
近年，日本発のバイオメトリクス技術である指静脈認証技術が日本の金融機関を中心として急速に普及している。本稿では，金融機関で採用された指静脈認証技術の仕組みと利点，さらに指静脈認証を支える医学的・統計的知見について説明する。また，各種のバイオメトリクス技術の中で，指静脈認証が金融機関で選ばれた理由を考察する。最後に金融分野以外の応用や今後の展望について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 指静脈認証技術の仕組みと特徴
3. 指静脈認証技術の評価
4. 指静脈認証に対する医学的知見と統計的検証
4.1 指静脈認証技術に対する医学的知見
（1） 普遍性
（2） 唯一性
（3） 持続性
4.2 指静脈パターンの唯一性に対する統計的検証
5. 金融分野での指静脈認証応用
5.1 金融分野で求められる要件と指静脈認証技術
（1） 信頼性側面
（2） 操作性側面
（3） バリアフリー側面
（4） 汎用性側面
5.2 指静脈認証の採用状況
5.3 指静脈認証の活用事例
（1） 高セキュリティーなサービス
（2） セキュリティーと利便性を選択可能なサービス
5.4 生体認証機能付きICキャッシュカードの相互利用
5.5 金融機関での生体認証業務の広がり
6. 入退室管理，ログイン管理，鍵管理への応用
7．今後の展開
8．おわりに
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手のひら静脈認証
Palm Vein Authentication
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渡辺正規（（株）富士通研究所 主任研究員）
手のひら静脈認証は，手のひらの静脈パターンを個人の識別情報とする生体認証技術である。手のひらの静脈パターンは複雑で広く豊富な情報をもっているため，個人の識別精度が高い。また，センサーに直接触れることなく非接触で手のひらの静脈を読み取るので衛生的である。手のひら静脈認証の原理のほか，適用事例にも言及する。
【目次】
1. はじめに
2. 非接触型手のひら静脈認証
2.1 手のひら静脈認証とは
2.2 撮影原理
2.3 非接触型による実現
2.4 認証精度
3. 適用事例
3.1 金融ソリューション
3.2 入退室管理システム
3.3 PCログインへの適用
3.4 ヘルスケアソリューション
3.5 その他
4. 国際標準化
5. おわりに
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声紋認証
Voice Authentication
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木村晋太（（株）アニモ 副社長）
電子商取引や電子政府が本格化するにつれ，バイオメトリクスによる本人認証技術が注目されている。広範な普及や利便性を考えた場合，バイオメトリクス技術の中でも，音声による本人認証技術である声紋認証に優位点が多い。本稿では，声紋認証について，その歴史，特徴，方式，実用化事例および課題について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 声紋認証の特徴
3. 声紋認証方式の原理
3.1 音声の特徴パラメーター
3.2 声紋認証の方式
3.3 声紋認証のシステム構成
3.4 認証誤り率としきい値
4. 実用化事例
4.1 声紋認証パッケージ製品
4.1.1 キーワード発話認証ミドルウェア
4.1.2 自由発話認証ミドルウェア
4.1.3 声紋認証サーバー
4.2 応用事例
4.2.1 入退出管理
4.2.2 テレホンバンキング
5. 声紋認証の課題
5.1 雑音
5.2 経時変化
5.3 詐称
6. おわりに
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サイン照合システム
Signature Verification System
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茶位利昭（ウィッツェル（株） 取締役）
手書きのサインで個人を確認できる，動的サイン照合システムの利用者数は，12万人以上になっている。今後は，高い認証率が必要なセキュリティーの利用だけでなく，電子文書へのサインや，アミューズメント分野への利用も考えられている。また，動的サイン照合技術と，静的サイン照合技術を融合させた新しいサイン照合技術の実用化もみえており，従来文書への応用も始まりつつある。ここでは，サイン照合システムの現状と新しい照合技術について記す。
【目次】
1. はじめに―サイン照合技術は第3フェーズへ―
2. 動的サイン照合システムの利用
2.1 サインで認証を行うということ：他の生体認証との違い
2.1.1 意思の確認
2.1.2 強制的な照合
2.1.3 無限数の登録パターン
2.1.4 特徴の永続性
2.1.5 未対応者
3. 動的サイン照合技術
3.1 利用するサインデータ形式
3.2 サイン入力装置
3.3 サイン登録
3.3.1 正規化
3.3.2 リサンプリングによる情報量の補正
3.4 サインの照合
4. 動的サイン認証と静的サイン認証の融合―第3フェーズのサイン認証―
4.1 動的サイン認証と静的サイン認証の違い
5. 静的サイン照合技術
5.1 利用するサインデータ形式
5.2 サイン入力装置
5.3 サイン登録
5.3.1 チェーンコード法
5.3.2 濃度値勾配法
5.4 サイン照合
6. 動的サイン照合と静的サイン照合の組み合わせ
7. おわりに
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DNAによる個人認証方式とその応用
Personal Authentication System and its Application using DNA Biological Information
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板倉征男（情報セキュリティ大学院大学 教授）
DNA識別技術の原理は，DNAの塩基配列の中から個人差のある配列部分を抽出し，その断片的な情報を組み合わせて識別情報とするもので，一生不変なデジタル情報として高い識別能力と確定性をもつことが他の生体情報では得られない大きな特徴である。本稿では，これまでのDNA識別技術の原理を説明し，将来その技術を適用した社会システムとしてどのような構想が考えられるかを解説する。
【目次】
1. はじめに
2. DNAの個人識別情報とは
2.1 DNAの仕組み
2.2 STRによるDNA個人識別情報の生成と識別精度
2.3 SNPによるDNA個人識別情報の生成と識別精度
3. DNA識別技術によるDNA認証方式
3.1 DNA識別技術の特徴
（1） 生涯不変性が高く識別精度が高い
（2） 識別アルゴリズムが不要で標準化作業は容易である
（3） 暗号化が容易で暗号鍵に組み込みが可能である
3.2 DNA識別技術を用いた本人認証方式
3.3 社会システムとしてのDNA認証システム
4. DNA認証方式の将来
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Material Report
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R&D
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微小球共振器を用いたマイクロ光配線技術の可能性と将来展望
Micron-scale Optical Waveguide by connected Microsphere Resonator
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三井正（（独）物質・材料研究機構 量子ドットセンター ナノ物性グループ 主任研究員）
若山 裕（（独）物質・材料研究機構 半導体材料センター 半導体デバイス材料グループ 主席研究員）
小野寺恒信（東北大学 多元物質科学研究所 博士研究員）
高谷洋輔（東北大学 多元物質科学研究所 修士課程）
及川英俊（東北大学 多元物質科学研究所 教授）
高屈折率の光共振器を連結させて作る光導波路（CROW）は，クラッドを必要とせず，共振器自体を配列することで自在に光配線が可能である。特に，微小球を共振器として使う方法は自己組織化手法を用いて配列することが可能なため，より簡便なプロセスでの作製が期待できる。今回，パターニングを行った基板を鋳型とすることで微小球を正確に配列し，その内部の伝播光を導波路-集光モード近接場光学顕微鏡で観察を行った。その結果，異なる共振波長の光を分岐させ，分波器としても機能することが明らかになった。
【目次】
1. はじめに
2. パターニング基板を用いた自己組織化プロセス
3. 近接場光学顕微鏡を用いたCROW内部伝播光の観察
4. 直角分岐部での光の伝播とマイクロ分波器機能
5. おわりに
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連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（2）
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運動機能支援装具
Development of a Power-assisting Device and Control Method
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小笠原司（奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科 教授）
上田淳（ジョージア工科大学 機械工学科 Assistant Professor）
【目次】
1. はじめに
2. パワーアシスト装具を用いた局所的な筋力制御
3. パワーアシスト装具と筋・人工筋統合筋骨格モデル
3.1 空気圧ゴム人工筋を用いたパワーアシスト装具
3.2 上肢の筋骨格モデル
3.3 筋・人工筋統合筋骨格モデル
3.4 筋骨格モデルを用いた筋力推定
4. 筋力制御アルゴリズム
Step 1：パワーアシスト装具非駆動時の筋力推定
Step 2：人工筋駆動力の計算
Step 3：パワーアシスト装具駆動時の筋力推定
Step 4：パワーアシスト装具の駆動
5. 数値例および実験
6. おわりに
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Market data
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レアメタルの市場動向
Market of Rare Metals
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【目次】
1. 概要
2. 市場規模
3. 需給関係
4. 企業動向
（1） 東芝
（2） 東邦亜鉛
（3） 三井金属
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4,400円
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【特集】 自動認識：バイオメトリクスの最前線―1
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バイオメトリック技術の課題と将来展望
The Future Trend and Challenge of Biometric Technology
--------------------------------------------------------------------------------
瀬戸洋一（産業技術大学院大学 産業技術研究科 教授）
日本では，バイオメトリック製品に関しては，画像処理装置としての小型化，高性能化にとどまっており，システムとしての安全・安心の検討が不十分である。さらに市場の拡大のためには，安全性に関して，ベンダー任せではなく，ユーザーも正しい要求仕様を示せる能力が必要であり，またその評価は，ベンダー主導ではない，第三者的な観点での評価体制の整備が必要である。日本における社会および技術のロードマップを示す。
【目次】
1. バイオメトリック認証装置市場の推移
（1） 第1のエポック（2001年）：ナショナルセキュリティーへの関心増大
（2） 第2のエポック（2004年）：金融市場の立ち上がり
（3） 第3のエポック（2007年）：政府，自治体におけるフォレンジックシステムの普及
（4） 第4のエポック（2010年以降）：生体認証製品のコモディティー化
2. 価値あるシステム実現への提言
2.1 製品精度と要求精度
2.2 脆弱性の取り扱い
2.3 プライバシーへの配慮
2.4 標準化
--------------------------------------------------------------------------------
指紋認証
Fingerprint Authentication
--------------------------------------------------------------------------------
鷲見和彦（三菱電機（株） 先端技術総合研究所 センサ情報処理システム技術部長）
バイオメトリクス技術の中で，指紋は長期間にわたって安定した識別精度を維持でき，利便性が高く，またセンサーを小型化・ローコスト化しやすいという実用面でのメリットも大きい。しかし場合によっては指紋が読み取りにくいことがあり，センサーと認証アルゴリズムの両面で性能向上の工夫が行われている。ここでは指紋を画像化するセンサーとアルゴリズムの両面から最新動向を解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 指紋スキャナーの技術
3. 指紋認証アルゴリズムの動向
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
顔認証技術の進展と応用
Development of Face Recognition Technology and its Applications
--------------------------------------------------------------------------------
坂本静生（日本電気（株） 第二官公システム事業部 プロジェクトマネージャー）
本人認証技術の一つである顔認証技術は，高いユーザビリティーへの期待が大きい反面，顔が正面でないなどの撮影条件変動により，簡単に認証精度が落ちてしまう課題があった。本稿では例として，近年研究開発が進んだ照明が変動することに対する頑健性確保へ向けてのアプローチを俯瞰することで，携帯電話にも採用されている顔認証技術についての技術開発現場の取り組みを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 「顔」に依存しないアプローチ
3. 「顔」モデルを利用するアプローチ
4. 一般化顔モデルへ向けて
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
アイリス認証
Iris Biometric Recognition
--------------------------------------------------------------------------------
和田誓一（沖電気工業（株） システム機器カンパニー システム機器本部 システム設計第一部）
小林司（沖電気工業（株） ヒューマンセンシングベンチャーユニット スペシャリスト）
アイリス認証は，バイオメトリクスの中でも精度が高く，高速な識別処理が可能であり，非接触での認証が可能という優れた特性をもつ。本稿では，まずアイリスおよびアイリス認証技術の特徴を述べ，アイリス認証の仕組みについて解説し，アクセスコントロール，情報セキュリティーへの応用例を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. アイリス認証技術
2.1 アイリス
2.2 アイリス認証の特徴
（1） 高精度
（2） 高速認証
（3） 非接触データ収集
2.3 アイリス認証の仕組み
（1） アイリス認証用画像取得
（2） 対象領域抽出
（3） 特徴抽出
（4） 登録
（5） 比較と本人判定
2.4 アイリス認証用画像
（1） 品質レベル
（2） その他推奨要件
3. 事例紹介
3.1 全自動撮影型アイリスパス-M
（1） 装置概要
（2） 全自動撮影の仕組み
（3） 導入事例
3.2 機器組み込み向けミドルウェア
（1） ミドルウェア製品の概要
（2） 技術の特徴
（3） 精度・性能
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
バイオメトリクスの歴史と現状の普及状況
Biometric History and Current State
--------------------------------------------------------------------------------
中嶋晴久（（社）日本自動認識システム協会 研究開発センター 主任研究員）
本人を見分けることの必要性は昔からしばしば見受けられ，20世紀になってから鑑識に用いられ，さらに画像処理技術の発達でその実用性が増してきた。日本におけるバイオメトリクスの普及状況を示す出荷額は200億円程度で，ユーザーの認知度はまだまだ低いとの感がある。今後はセキュリティー社会の進展により，バイオメトリック技術の重要性が増していくであろう。
【目次】
1. はじめに
2. バイオメトリクス活用の歴史
2.1 本人認証の手段の変遷
2.2 バイオメトリクス活用の歴史
（1） 指紋認証
（2） 顔認証
（3） 虹彩認証
（4） 静脈認証
（5） 音声認証
3. バイオメトリクスの普及の現状
3.1 バイオメトリクスの統計調査について
3.2 市場ユーザー意識調査
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Material Report
--------------------------------------------------------------------------------
Review
--------------------------------------------------------------------------------
知財分析からみるポルフィリン系材料の研究動向
A Dynamic Analysis Study of Patent Bibliography on Development of Porphyrin
--------------------------------------------------------------------------------
西村成弘（関西大学 商学部 准教授）
川畑弘（京都大学 大学院 工学研究科 助教（現 科学技術政策研究所 上席研究官））
ポルフィリン関連材料は，これまで生化学分野を中心に研究がなされ，近年は有機電子材料としても注目されてきている。本稿では，日本に出願された特許の書誌情報を解析することにより，ポルフィリン系材料研究の動向を明らかにするとともに，応用研究と材料系研究の拡大との関係についても考察する。
【目次】
1. はじめに
2. 研究開発の推移
3. 研究開発の広がり
3.1 IPC分布
3.2 IPC上位10分類の推移
3.3 研究開発の主体
4. フタロシアニンとの比較
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
R&D
--------------------------------------------------------------------------------
紫外線吸収能力に特化した酸化チタンナノチューブの調製
Preparation of Chemically Modified TiO2 Nanotube specialized for UV Ray Absorptive Capacity
--------------------------------------------------------------------------------
加藤太一郎（兵庫県立大学 大学院 工学研究科 物質系工学専攻 助教）
河南治（兵庫県立大学 大学院 工学研究科 機械系工学専攻 助教）
酸化チタンナノチューブの表面を有機無機ハイブリッド化合物にて自己組織化膜様に表面修飾する技術を開発した。これによって酸化チタンの有する高い紫外線吸収能力はそのままに，紫外光吸収時に付随的に発現する光触媒活性は完全に抑制することが可能となった。また有機無機ハイブリッド化合物の種類によって，元来親水性である酸化チタンナノチューブの表面状態を疎水性から親水性まで任意に制御できることがわかった。さらに表面修飾基に官能基を提示し，これを足がかりに色素などの化合物を共有結合にて固定化することによって材料の色調を変化させることができた。今回の技術開発によって素材の紫外線吸収能力のみを引き出し，かつ拡張性の高い酸化チタンナノ材料の構築に成功した。
【目次】
1. はじめに
2. 研究の背景
2.1 紫外線吸収剤の現状
2.2 酸化チタンナノチューブの特徴
3. 実験方法
3.1 酸化チタンナノチューブの合成
3.2 酸化チタンナノチューブの表面修飾
3.3 表面修飾酸化チタンナノチューブの性質づけと紫外線に対する耐光性確認
3.4 色素分子分解試験
3.5 表面修飾酸化チタンナノチューブへのさらなる化学修飾
4. 結果と考察
4.1 酸化チタンナノチューブの特性と表面修飾に対する考え方
4.2 表面修飾酸化チタンナノチューブの性質づけと紫外線に対する耐光性確認
4.3 C3-TNTの色素分子分解挙動
4.4 表面修飾酸化チタンナノチューブの機能拡張
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（1）
--------------------------------------------------------------------------------
次世代ロボット普及の鍵を握る視点とアプローチ
Key Point of View and Approach for Diffusion of Next Generation Robot
--------------------------------------------------------------------------------
石黒周（（株）MOTソリューション 代表取締役；ロボットラボラトリー リーダー）
次世代ロボット普及のためには，まずロボットという呼び名から連想される形状によってもたらされる呪縛からいかにうまく解放されるかが鍵を握る。次世代ロボットを消費者の経験価値を共創する環境や，共創を促進するイノベーションの手段ととらえ，今後のロボットテクノロジーの進化を織り込んで新たな社会システムごと設計し直すことが重要である。
【目次】
1. はじめに
2. 市場・社会における次世代ロボットの概念的位置づけ
2.1 次世代ロボットとは
2.2 経済システムの進化と企業と消費者の関係性の変化
3. 次世代ロボットビジネス創出のアプローチ
3.1 次世代ロボットビジネスとは
3.2 次世代ロボットビジネスの分類
3.3 次世代ロボットビジネス創出の視点
（1） 経験価値共創イノベーションの手段としてのRT
（2） バリューイノベーションの一つの手段としてのRT
（3） しなくて済むようになるロジックとできるようになるロジック
（4） インターフェース・デバイスからインターディペンデンス・エージェントへ
3.4 次世代ロボットビジネス創出のキーアプローチ
4. 社会システムデザイン
4.1 社会システムデザインの一事例としての「世界の救助センター構想」
4.2 次世代ロボットの普及に向けて
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Market data
--------------------------------------------------------------------------------
光ディスクの市場動向
Market Trend on Optical Disks
--------------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
4. 業界動向
4.1 次々世代光ディスクに対する業界動向
4.2 企業動向
（1） 東芝
（2） ソニー
（3） 三菱化学メディア
（4） 日立マクセル
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バイオメトリック技術の課題と将来展望
The Future Trend and Challenge of Biometric Technology
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瀬戸洋一（産業技術大学院大学 産業技術研究科 教授）
日本では，バイオメトリック製品に関しては，画像処理装置としての小型化，高性能化にとどまっており，システムとしての安全・安心の検討が不十分である。さらに市場の拡大のためには，安全性に関して，ベンダー任せではなく，ユーザーも正しい要求仕様を示せる能力が必要であり，またその評価は，ベンダー主導ではない，第三者的な観点での評価体制の整備が必要である。日本における社会および技術のロードマップを示す。
【目次】
1. バイオメトリック認証装置市場の推移
（1） 第1のエポック（2001年）：ナショナルセキュリティーへの関心増大
（2） 第2のエポック（2004年）：金融市場の立ち上がり
（3） 第3のエポック（2007年）：政府，自治体におけるフォレンジックシステムの普及
（4） 第4のエポック（2010年以降）：生体認証製品のコモディティー化
2. 価値あるシステム実現への提言
2.1 製品精度と要求精度
2.2 脆弱性の取り扱い
2.3 プライバシーへの配慮
2.4 標準化
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指紋認証
Fingerprint Authentication
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鷲見和彦（三菱電機（株） 先端技術総合研究所 センサ情報処理システム技術部長）
バイオメトリクス技術の中で，指紋は長期間にわたって安定した識別精度を維持でき，利便性が高く，またセンサーを小型化・ローコスト化しやすいという実用面でのメリットも大きい。しかし場合によっては指紋が読み取りにくいことがあり，センサーと認証アルゴリズムの両面で性能向上の工夫が行われている。ここでは指紋を画像化するセンサーとアルゴリズムの両面から最新動向を解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 指紋スキャナーの技術
3. 指紋認証アルゴリズムの動向
4. おわりに
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顔認証技術の進展と応用
Development of Face Recognition Technology and its Applications
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坂本静生（日本電気（株） 第二官公システム事業部 プロジェクトマネージャー）
本人認証技術の一つである顔認証技術は，高いユーザビリティーへの期待が大きい反面，顔が正面でないなどの撮影条件変動により，簡単に認証精度が落ちてしまう課題があった。本稿では例として，近年研究開発が進んだ照明が変動することに対する頑健性確保へ向けてのアプローチを俯瞰することで，携帯電話にも採用されている顔認証技術についての技術開発現場の取り組みを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 「顔」に依存しないアプローチ
3. 「顔」モデルを利用するアプローチ
4. 一般化顔モデルへ向けて
5. おわりに
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アイリス認証
Iris Biometric Recognition
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和田誓一（沖電気工業（株） システム機器カンパニー システム機器本部 システム設計第一部）
小林司（沖電気工業（株） ヒューマンセンシングベンチャーユニット スペシャリスト）
アイリス認証は，バイオメトリクスの中でも精度が高く，高速な識別処理が可能であり，非接触での認証が可能という優れた特性をもつ。本稿では，まずアイリスおよびアイリス認証技術の特徴を述べ，アイリス認証の仕組みについて解説し，アクセスコントロール，情報セキュリティーへの応用例を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. アイリス認証技術
2.1 アイリス
2.2 アイリス認証の特徴
（1） 高精度
（2） 高速認証
（3） 非接触データ収集
2.3 アイリス認証の仕組み
（1） アイリス認証用画像取得
（2） 対象領域抽出
（3） 特徴抽出
（4） 登録
（5） 比較と本人判定
2.4 アイリス認証用画像
（1） 品質レベル
（2） その他推奨要件
3. 事例紹介
3.1 全自動撮影型アイリスパス-M
（1） 装置概要
（2） 全自動撮影の仕組み
（3） 導入事例
3.2 機器組み込み向けミドルウェア
（1） ミドルウェア製品の概要
（2） 技術の特徴
（3） 精度・性能
4. おわりに
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バイオメトリクスの歴史と現状の普及状況
Biometric History and Current State
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中嶋晴久（（社）日本自動認識システム協会 研究開発センター 主任研究員）
本人を見分けることの必要性は昔からしばしば見受けられ，20世紀になってから鑑識に用いられ，さらに画像処理技術の発達でその実用性が増してきた。日本におけるバイオメトリクスの普及状況を示す出荷額は200億円程度で，ユーザーの認知度はまだまだ低いとの感がある。今後はセキュリティー社会の進展により，バイオメトリック技術の重要性が増していくであろう。
【目次】
1. はじめに
2. バイオメトリクス活用の歴史
2.1 本人認証の手段の変遷
2.2 バイオメトリクス活用の歴史
（1） 指紋認証
（2） 顔認証
（3） 虹彩認証
（4） 静脈認証
（5） 音声認証
3. バイオメトリクスの普及の現状
3.1 バイオメトリクスの統計調査について
3.2 市場ユーザー意識調査
4. おわりに
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Material Report
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Review
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知財分析からみるポルフィリン系材料の研究動向
A Dynamic Analysis Study of Patent Bibliography on Development of Porphyrin
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西村成弘（関西大学 商学部 准教授）
川畑弘（京都大学 大学院 工学研究科 助教（現 科学技術政策研究所 上席研究官））
ポルフィリン関連材料は，これまで生化学分野を中心に研究がなされ，近年は有機電子材料としても注目されてきている。本稿では，日本に出願された特許の書誌情報を解析することにより，ポルフィリン系材料研究の動向を明らかにするとともに，応用研究と材料系研究の拡大との関係についても考察する。
【目次】
1. はじめに
2. 研究開発の推移
3. 研究開発の広がり
3.1 IPC分布
3.2 IPC上位10分類の推移
3.3 研究開発の主体
4. フタロシアニンとの比較
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
R&D
--------------------------------------------------------------------------------
紫外線吸収能力に特化した酸化チタンナノチューブの調製
Preparation of Chemically Modified TiO2 Nanotube specialized for UV Ray Absorptive Capacity
--------------------------------------------------------------------------------
加藤太一郎（兵庫県立大学 大学院 工学研究科 物質系工学専攻 助教）
河南治（兵庫県立大学 大学院 工学研究科 機械系工学専攻 助教）
酸化チタンナノチューブの表面を有機無機ハイブリッド化合物にて自己組織化膜様に表面修飾する技術を開発した。これによって酸化チタンの有する高い紫外線吸収能力はそのままに，紫外光吸収時に付随的に発現する光触媒活性は完全に抑制することが可能となった。また有機無機ハイブリッド化合物の種類によって，元来親水性である酸化チタンナノチューブの表面状態を疎水性から親水性まで任意に制御できることがわかった。さらに表面修飾基に官能基を提示し，これを足がかりに色素などの化合物を共有結合にて固定化することによって材料の色調を変化させることができた。今回の技術開発によって素材の紫外線吸収能力のみを引き出し，かつ拡張性の高い酸化チタンナノ材料の構築に成功した。
【目次】
1. はじめに
2. 研究の背景
2.1 紫外線吸収剤の現状
2.2 酸化チタンナノチューブの特徴
3. 実験方法
3.1 酸化チタンナノチューブの合成
3.2 酸化チタンナノチューブの表面修飾
3.3 表面修飾酸化チタンナノチューブの性質づけと紫外線に対する耐光性確認
3.4 色素分子分解試験
3.5 表面修飾酸化チタンナノチューブへのさらなる化学修飾
4. 結果と考察
4.1 酸化チタンナノチューブの特性と表面修飾に対する考え方
4.2 表面修飾酸化チタンナノチューブの性質づけと紫外線に対する耐光性確認
4.3 C3-TNTの色素分子分解挙動
4.4 表面修飾酸化チタンナノチューブの機能拡張
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
連載 ロボットテクノロジー都市の実現に向けて（1）
--------------------------------------------------------------------------------
次世代ロボット普及の鍵を握る視点とアプローチ
Key Point of View and Approach for Diffusion of Next Generation Robot
--------------------------------------------------------------------------------
石黒周（（株）MOTソリューション 代表取締役；ロボットラボラトリー リーダー）
次世代ロボット普及のためには，まずロボットという呼び名から連想される形状によってもたらされる呪縛からいかにうまく解放されるかが鍵を握る。次世代ロボットを消費者の経験価値を共創する環境や，共創を促進するイノベーションの手段ととらえ，今後のロボットテクノロジーの進化を織り込んで新たな社会システムごと設計し直すことが重要である。
【目次】
1. はじめに
2. 市場・社会における次世代ロボットの概念的位置づけ
2.1 次世代ロボットとは
2.2 経済システムの進化と企業と消費者の関係性の変化
3. 次世代ロボットビジネス創出のアプローチ
3.1 次世代ロボットビジネスとは
3.2 次世代ロボットビジネスの分類
3.3 次世代ロボットビジネス創出の視点
（1） 経験価値共創イノベーションの手段としてのRT
（2） バリューイノベーションの一つの手段としてのRT
（3） しなくて済むようになるロジックとできるようになるロジック
（4） インターフェース・デバイスからインターディペンデンス・エージェントへ
3.4 次世代ロボットビジネス創出のキーアプローチ
4. 社会システムデザイン
4.1 社会システムデザインの一事例としての「世界の救助センター構想」
4.2 次世代ロボットの普及に向けて
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Market data
--------------------------------------------------------------------------------
光ディスクの市場動向
Market Trend on Optical Disks
--------------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
4. 業界動向
4.1 次々世代光ディスクに対する業界動向
4.2 企業動向
（1） 東芝
（2） ソニー
（3） 三菱化学メディア
（4） 日立マクセル
--------------------------------------------------------------------------------
4,400円
―
【特集】 創刊27周年特集 スズウィスカー対策の最新動向―2
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スズウィスカーによる機器故障の歴史
History of Tin Whisker Electronics Failures
--------------------------------------------------------------------------------
菅沼克昭（大阪大学 産業科学研究所 教授）
スズウィスカーは1940年代から1950年代にかけて多くの機器故障を引き起こした。2000年以降の実装鉛フリー化に伴い，再び機器故障への懸念が広まっている。本稿では，公表されている範囲で主立った機器故障を紹介し，今後のリスクマネージメントの情報としたい。
【目次】
1. スズウィスカーによる故障の歴史
2. 1950年代
3. 近年のウィスカーを原因とする故障の報告
3.1 レーザーダイオードのダイアタッチで生じたウィスカー
3.2 亜鉛鋼板の亜鉛めっきで生じたウィスカー
3.3 衛星や航空機のウィスカーによる故障
3.4 スペースシャトルのフライトコントロールボックスのウィスカーによる故障
3.5 原子炉の緊急シャットダウンを引き起こしたウィスカーによる故障
3.6 時計の故障
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
微細アイランド工法
Minute Island Method of Construction
--------------------------------------------------------------------------------
竹内誠（元 日本ビクター（株） 生産技術研究所）
当初，光沢面はウィスカーが発生しやすいという業界情報があった。応力伝達性が良く，応力集中点でSnが押し出され，表面を伝わってのSn連続供給性が良いためととらえ，めっき構造全体を微細区分（アイランド）化することで応力伝達性を抑え，Sn供給源を断てると考え，独自工法をFPCに量産展開し，TMS（米国）に技術紹介（共著：大阪大学）も行った。
【目次】
1. はじめに
2. 各種微細アイランド工法
2.1 微細ボール吹き付け工法
2.2 疎化技術の導入
2.3 その他工法での微細アイランド化
3. JMI工法について
4. ウィスカー評価結果
4.1 評価：第1ステップ
4.2 評価：第2ステップ
（1） JMI工法の見直し
（2） 業界課題
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
スズ銅2層めっきによるウィスカー抑制
Tin Copper Alloy Double-layered Plating Mitigating Tin Whiskers
--------------------------------------------------------------------------------
于 強（横浜国立大学 大学院 工学研究院 准教授）
澁谷忠弘（横浜国立大学 大学院 工学研究院 特別研究教員）
外園晴己（ユケン工業（株） 化学品事業部 機能品営業グループ 電子課 課長）
楠義則（ユケン工業（株） 技術部 電子チーム サブリーダー）
2層めっき構造によるウィスカー抑制効果について紹介した。自然発生型ウィスカーに対して優れた耐性を有している無光沢スズ銅めっきの表層を半光沢めっきで被覆した2層めっきについて，外圧によるウィスカー形成に対する抵抗性を検証した。各めっき層の機械的特性の差によって応力緩和効果が存在している。本効果は，ウィスカー抑制傾向と定性的に一致している。
【目次】
1. はじめに
2. スズ銅めっきの基本特性
2.1 微視構造
2.2 機械的特性
2.3 自然発生型ウィスカー耐性評価
3. スズ銅2層めっきにおける外圧型ウィスカー評価
3.1 めっき膜のクリープ特性評価
3.2 球圧子押し込み試験の応力場評価
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
表面ナノめっき
Properties of Surface Coated Sn Plating
--------------------------------------------------------------------------------
金槿銖（大阪大学 産業科学研究所 助教）
菅沼克昭（大阪大学 産業科学研究所 教授）
辻本雅宣（上村工業（株） 中央研究所 第二開発部 主任研究員）
梁田勇（上村工業（株） 中央研究所 第二開発部 主任研究員）
本章では，Snめっき表面状態の制御に着目し，Snウィスカー抑制策として開発した表面ナノめっき（Snめっき上に金属フラッシュめっき処理）の構造，大気中を含む各種雰囲気での長時間放置および外圧下でのSnウィスカー抑制効果，濡れ性などの基礎特性について説明する。
【目次】
1. はじめに
2. 表面ナノめっきの構造
3. 常温放置での効果
4. 外圧下放置における表面ナノめっきの効果
5. はんだ濡れ性
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
耐ウィスカー性Snめっき，Sn-Agめっき
Whisker-suppressed Tin Plating and Sn-Ag Alloy Plating
--------------------------------------------------------------------------------
君塚亮一（荏原ユージライト（株） 総合研究所 所長）
時尾香苗（荏原ユージライト（株） 総合研究所 第1開発室 課長）
環境問題から，従来のSn-PbめっきからSn-Ag，Sn-Bi，Sn-Cu合金めっきおよび Snめっきへの変更がなされた。しかし，Pbフリー化されたことに伴い，ウィスカー発生という問題がクローズアップされるようになった。本稿では，当社ウィスカー抑制SnめっきおよびSn-Agめっきプロセスについて述べる。
【目次】
1. はじめに
2. ウィスカー発生メカニズム
3. 従来のウィスカー抑制技術と新ウィスカー抑制Snめっき「ウィスカバスター」プロセスの比較
4. ウィスカー抑制のメカニズム
4.1 「ウィスカバスター」プロセスの特徴
4.2 ウィスカー抑制ポイントについて
（1） エッチングにより素材の応力を低減
（2） ウィスカー抑制剤によりCuSn金属間化合物の形成状態を制御
（3） Snめっき被膜の粒径をコントロール
（4） めっき被膜の経時による応力変化を抑制
5. 「ウィスカバスター」プロセスの被膜特性について
5.1 はんだ濡れ性
5.2 めっき被膜中のC（炭素），S（硫黄），N（窒素）共析量
6. Sn-Agめっきの被膜特性について
6.1 SEIIプロセスのウィスカー抑制効果
6.2 はんだ濡れ性
7. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
耐ウィスカーSn-Biめっき
Tin-Bismuth Plating Technology for Tin Whisker Mitigation
--------------------------------------------------------------------------------
藤村一正（石原薬品（株） 第二研究部 開発二課 課長）
Sn-Biめっきは，スズウィスカー対策の一つである。Snめっきで決定的な抑制策がない42合金上の温度サイクル試験でも，Sn-Pbめっきと同等のウィスカー感受性である。また最近問題となっているコネクターなどの嵌合ウィスカーに対してもSn-Pbめっきに準ずる性能を有している。かねてから懸念されているもろい性質についても，ビスマス濃度4%までなら問題がないことがわかった。
【目次】
1. はじめに
2. Sn-Biめっきのウィスカー試験
2.1 内部応力型ウィスカーについて
2.2 外部応力型ウィスカーについて
3. Sn-Biのウィスカー抑制メカニズム
3.1 内部応力型ウィスカーのウィスカー抑制メカニズム
3.2 外部応力型ウィスカーのウィスカー抑制メカニズム
4. Sn-Bi合金めっきの原理，特性，管理
4.1 Sn-Biめっき液組成
4.2 Sn-Biめっき被膜特性
5. 今後の課題，展望
--------------------------------------------------------------------------------
ウィスカー抑制めっきの提案
Suggestion of the Whisker Restraint Plating
--------------------------------------------------------------------------------
俵文利（パナソニック四国エレクトロニクス（株） デバイスプロダクツBU 技術4グループ GMグループマネージャー（参事））
2003年，RoHS対策に際して発生したスズウィスカーによるFPCとコネクターによる短絡事故が発端となった。従来から議論されてきためっきの内部応力と違い，外部応力に起因することがJEITAなどでも議論され，以降さまざまな対策が検討されてきたにもかかわらず，根本対策が確立するまでには至っていない。今回，検討･導入を図ったスズ銀めっきについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ウィスカーの発生要因
3. 嵌合によるウィスカーの発生と対策
4. 外圧ウィスカーの抑制策
5. Sn-Ag複合めっきの抑制方法―新めっきプロセスのウィスカー対策
5.1 Ag3Snのネットワーク効果（応力緩和）
5.2 スズめっき工程でのAgの分散とスズめっき膜の成長
5.3 応力に対する効果
5.4 断面構造について
6. Sn-Agの抑制効果
7. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Material Report
--------------------------------------------------------------------------------
R&D
--------------------------------------------------------------------------------
金属ハイドライド還元法による鉄化合物の合成
Novel Iron Oxides obtained by Metal-hydride as a Reductant
--------------------------------------------------------------------------------
陰山洋（京都大学 大学院 理学研究科 化学専攻 准教授）
セドリック・タッセル（世土陸達競）（京都大学 大学院 理学研究科 化学専攻 博士課程）
辻本吉廣（京都大学 大学院 理学研究科 化学専攻 博士課程 （学振特別研究員））
山本隆文（京都大学 大学院 理学研究科 化学専攻 修士課程）
渡邉貴志（京都大学 大学院 理学研究科 化学専攻 修士課程）
吉村一良（京都大学 大学院 理学研究科 化学専攻 教授）
一般に遷移金属酸化物には酸素不定比性が存在する。酸素欠損の導入は遷移金属の価数を下げること（還元）に対応するため，これにより構造化学としての興味のみならず，新しい機能性が期待される。通常，遷移金属酸化物の還元には気相反応や溶液反応が用いられる。筆者らは最近，鉄酸化物に対して金属ハイドライドを用いた低温固相反応を行うことによって，通常の手法よりはるかに多くの欠損を導入することに成功した。得られた物質は鉄が酸素により平面状に囲まれた画期的な配位状態をもつ。
【目次】
1. ペロブスカイト酸化物の特徴
2. 鉄無限層酸化物の誕生
3. 合成方法について
4. 置換系までできた!
5. 低温での酸素吸収
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Market data
--------------------------------------------------------------------------------
ナノインプリントの市場動向
Market Trend on Nanoinprinting
--------------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
4. 企業動向
（1） SCIVAX
（2） アイトリックス/ナノニクス
（3） EV Group（EVG）
（4） 日立製作所
（5） キヤノンマーケティングジャパン
--------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------
スズウィスカーによる機器故障の歴史
History of Tin Whisker Electronics Failures
--------------------------------------------------------------------------------
菅沼克昭（大阪大学 産業科学研究所 教授）
スズウィスカーは1940年代から1950年代にかけて多くの機器故障を引き起こした。2000年以降の実装鉛フリー化に伴い，再び機器故障への懸念が広まっている。本稿では，公表されている範囲で主立った機器故障を紹介し，今後のリスクマネージメントの情報としたい。
【目次】
1. スズウィスカーによる故障の歴史
2. 1950年代
3. 近年のウィスカーを原因とする故障の報告
3.1 レーザーダイオードのダイアタッチで生じたウィスカー
3.2 亜鉛鋼板の亜鉛めっきで生じたウィスカー
3.3 衛星や航空機のウィスカーによる故障
3.4 スペースシャトルのフライトコントロールボックスのウィスカーによる故障
3.5 原子炉の緊急シャットダウンを引き起こしたウィスカーによる故障
3.6 時計の故障
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
微細アイランド工法
Minute Island Method of Construction
--------------------------------------------------------------------------------
竹内誠（元 日本ビクター（株） 生産技術研究所）
当初，光沢面はウィスカーが発生しやすいという業界情報があった。応力伝達性が良く，応力集中点でSnが押し出され，表面を伝わってのSn連続供給性が良いためととらえ，めっき構造全体を微細区分（アイランド）化することで応力伝達性を抑え，Sn供給源を断てると考え，独自工法をFPCに量産展開し，TMS（米国）に技術紹介（共著：大阪大学）も行った。
【目次】
1. はじめに
2. 各種微細アイランド工法
2.1 微細ボール吹き付け工法
2.2 疎化技術の導入
2.3 その他工法での微細アイランド化
3. JMI工法について
4. ウィスカー評価結果
4.1 評価：第1ステップ
4.2 評価：第2ステップ
（1） JMI工法の見直し
（2） 業界課題
5. おわりに
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スズ銅2層めっきによるウィスカー抑制
Tin Copper Alloy Double-layered Plating Mitigating Tin Whiskers
--------------------------------------------------------------------------------
于 強（横浜国立大学 大学院 工学研究院 准教授）
澁谷忠弘（横浜国立大学 大学院 工学研究院 特別研究教員）
外園晴己（ユケン工業（株） 化学品事業部 機能品営業グループ 電子課 課長）
楠義則（ユケン工業（株） 技術部 電子チーム サブリーダー）
2層めっき構造によるウィスカー抑制効果について紹介した。自然発生型ウィスカーに対して優れた耐性を有している無光沢スズ銅めっきの表層を半光沢めっきで被覆した2層めっきについて，外圧によるウィスカー形成に対する抵抗性を検証した。各めっき層の機械的特性の差によって応力緩和効果が存在している。本効果は，ウィスカー抑制傾向と定性的に一致している。
【目次】
1. はじめに
2. スズ銅めっきの基本特性
2.1 微視構造
2.2 機械的特性
2.3 自然発生型ウィスカー耐性評価
3. スズ銅2層めっきにおける外圧型ウィスカー評価
3.1 めっき膜のクリープ特性評価
3.2 球圧子押し込み試験の応力場評価
4. おわりに
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表面ナノめっき
Properties of Surface Coated Sn Plating
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金槿銖（大阪大学 産業科学研究所 助教）
菅沼克昭（大阪大学 産業科学研究所 教授）
辻本雅宣（上村工業（株） 中央研究所 第二開発部 主任研究員）
梁田勇（上村工業（株） 中央研究所 第二開発部 主任研究員）
本章では，Snめっき表面状態の制御に着目し，Snウィスカー抑制策として開発した表面ナノめっき（Snめっき上に金属フラッシュめっき処理）の構造，大気中を含む各種雰囲気での長時間放置および外圧下でのSnウィスカー抑制効果，濡れ性などの基礎特性について説明する。
【目次】
1. はじめに
2. 表面ナノめっきの構造
3. 常温放置での効果
4. 外圧下放置における表面ナノめっきの効果
5. はんだ濡れ性
6. おわりに
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耐ウィスカー性Snめっき，Sn-Agめっき
Whisker-suppressed Tin Plating and Sn-Ag Alloy Plating
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君塚亮一（荏原ユージライト（株） 総合研究所 所長）
時尾香苗（荏原ユージライト（株） 総合研究所 第1開発室 課長）
環境問題から，従来のSn-PbめっきからSn-Ag，Sn-Bi，Sn-Cu合金めっきおよび Snめっきへの変更がなされた。しかし，Pbフリー化されたことに伴い，ウィスカー発生という問題がクローズアップされるようになった。本稿では，当社ウィスカー抑制SnめっきおよびSn-Agめっきプロセスについて述べる。
【目次】
1. はじめに
2. ウィスカー発生メカニズム
3. 従来のウィスカー抑制技術と新ウィスカー抑制Snめっき「ウィスカバスター」プロセスの比較
4. ウィスカー抑制のメカニズム
4.1 「ウィスカバスター」プロセスの特徴
4.2 ウィスカー抑制ポイントについて
（1） エッチングにより素材の応力を低減
（2） ウィスカー抑制剤によりCuSn金属間化合物の形成状態を制御
（3） Snめっき被膜の粒径をコントロール
（4） めっき被膜の経時による応力変化を抑制
5. 「ウィスカバスター」プロセスの被膜特性について
5.1 はんだ濡れ性
5.2 めっき被膜中のC（炭素），S（硫黄），N（窒素）共析量
6. Sn-Agめっきの被膜特性について
6.1 SEIIプロセスのウィスカー抑制効果
6.2 はんだ濡れ性
7. おわりに
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耐ウィスカーSn-Biめっき
Tin-Bismuth Plating Technology for Tin Whisker Mitigation
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藤村一正（石原薬品（株） 第二研究部 開発二課 課長）
Sn-Biめっきは，スズウィスカー対策の一つである。Snめっきで決定的な抑制策がない42合金上の温度サイクル試験でも，Sn-Pbめっきと同等のウィスカー感受性である。また最近問題となっているコネクターなどの嵌合ウィスカーに対してもSn-Pbめっきに準ずる性能を有している。かねてから懸念されているもろい性質についても，ビスマス濃度4%までなら問題がないことがわかった。
【目次】
1. はじめに
2. Sn-Biめっきのウィスカー試験
2.1 内部応力型ウィスカーについて
2.2 外部応力型ウィスカーについて
3. Sn-Biのウィスカー抑制メカニズム
3.1 内部応力型ウィスカーのウィスカー抑制メカニズム
3.2 外部応力型ウィスカーのウィスカー抑制メカニズム
4. Sn-Bi合金めっきの原理，特性，管理
4.1 Sn-Biめっき液組成
4.2 Sn-Biめっき被膜特性
5. 今後の課題，展望
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ウィスカー抑制めっきの提案
Suggestion of the Whisker Restraint Plating
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俵文利（パナソニック四国エレクトロニクス（株） デバイスプロダクツBU 技術4グループ GMグループマネージャー（参事））
2003年，RoHS対策に際して発生したスズウィスカーによるFPCとコネクターによる短絡事故が発端となった。従来から議論されてきためっきの内部応力と違い，外部応力に起因することがJEITAなどでも議論され，以降さまざまな対策が検討されてきたにもかかわらず，根本対策が確立するまでには至っていない。今回，検討･導入を図ったスズ銀めっきについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ウィスカーの発生要因
3. 嵌合によるウィスカーの発生と対策
4. 外圧ウィスカーの抑制策
5. Sn-Ag複合めっきの抑制方法―新めっきプロセスのウィスカー対策
5.1 Ag3Snのネットワーク効果（応力緩和）
5.2 スズめっき工程でのAgの分散とスズめっき膜の成長
5.3 応力に対する効果
5.4 断面構造について
6. Sn-Agの抑制効果
7. おわりに
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Material Report
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R&D
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金属ハイドライド還元法による鉄化合物の合成
Novel Iron Oxides obtained by Metal-hydride as a Reductant
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陰山洋（京都大学 大学院 理学研究科 化学専攻 准教授）
セドリック・タッセル（世土陸達競）（京都大学 大学院 理学研究科 化学専攻 博士課程）
辻本吉廣（京都大学 大学院 理学研究科 化学専攻 博士課程 （学振特別研究員））
山本隆文（京都大学 大学院 理学研究科 化学専攻 修士課程）
渡邉貴志（京都大学 大学院 理学研究科 化学専攻 修士課程）
吉村一良（京都大学 大学院 理学研究科 化学専攻 教授）
一般に遷移金属酸化物には酸素不定比性が存在する。酸素欠損の導入は遷移金属の価数を下げること（還元）に対応するため，これにより構造化学としての興味のみならず，新しい機能性が期待される。通常，遷移金属酸化物の還元には気相反応や溶液反応が用いられる。筆者らは最近，鉄酸化物に対して金属ハイドライドを用いた低温固相反応を行うことによって，通常の手法よりはるかに多くの欠損を導入することに成功した。得られた物質は鉄が酸素により平面状に囲まれた画期的な配位状態をもつ。
【目次】
1. ペロブスカイト酸化物の特徴
2. 鉄無限層酸化物の誕生
3. 合成方法について
4. 置換系までできた!
5. 低温での酸素吸収
6. おわりに
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Market data
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ナノインプリントの市場動向
Market Trend on Nanoinprinting
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【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
4. 企業動向
（1） SCIVAX
（2） アイトリックス/ナノニクス
（3） EV Group（EVG）
（4） 日立製作所
（5） キヤノンマーケティングジャパン
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4,400円
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創刊27周年特集：スズウィスカー対策の最新動向―1
--------------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
--------------------------------------------------------------------------------
菅沼克昭（大阪大学 産業科学研究所 教授）
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スズウィスカー研究の最新動向
Overview on Sn Whisker Research
--------------------------------------------------------------------------------
菅沼克昭（大阪大学 産業科学研究所 教授）
金槿銖（大阪大学 産業科学研究所 助教）
スズウィスカーの発生原因は，根本はスズや他の元素の拡散になる。拡散を加速する要因は，環境条件から，室温，温度サイクル，外圧，腐食，エレクトロマイグレーションの5つに分類される。本稿では，これらの要因がいかにウィスカー発生に影響を及ぼすかを概説した。
【目次】
1. 低融点金属とウィスカー発生
2. スズウィスカーの発生に及ぼす5つの基本環境とウィスカーの結晶学的理解
3. 室温ウィスカーの発生・成長
4. 温度サイクル（熱衝撃）ウィスカーの発生・成長
5. 酸化・腐食ウィスカーの発生・成長
6. 外圧ウィスカーの発生・成長
7. ウィスカー研究の今後
--------------------------------------------------------------------------------
ウィスカー信頼性試験方法の標準化について
Standardization of Whisker Test Methods
--------------------------------------------------------------------------------
坂本一三（オムロン（株） ECBカンパニー コネクタ事業部 主査）
この章では，ウィスカーの信頼性の評価方法として，2000年ころから世界で開発され具体的に運用されているウィスカー試験方法の数々を，その相互の関係や電子実装の中での位置づけとともに紹介する。また後半では，JEITAでの活動情報を中心に，試験方法とその運用方法，今後の課題について説明する。
【目次】
1. 端子表面処理とウィスカー試験方法の歴史
2. ウィスカーの試験方法の故障モードと成長メカニズム
3. 試験の運用課題について
3.1 試験時間（加速係数）について
3.1.1 室温試験（Cu6Sn5の生成によるウィスカー試験）の加速性
3.1.2 腐食試験（スズの酸化によるウィスカー成長試験）の加速性
3.1.3 環境温度の変化（CTEの不一致によるウィスカー成長試験）の加速性
3.2 試験数量について
4. ウィスカーの成長と試験方法の今後について
--------------------------------------------------------------------------------
外部応力型ウィスカーの現状と課題
Current Situation and Challenges of External Stress Type Whisker
--------------------------------------------------------------------------------
森内裕之（第一電子工業（株） 生産技術開発第二部 部長）
本報では主に，電子部品のSn系メッキに外部から機械的な応力が加わって発生する外部応力型ウィスカーの，JEITA（（社）日本電子情報技術産業協会）を含めた研究開発状況について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 外部応力型ウィスカーと内部応力型ウィスカー
3. 外部応力型ウィスカーの特徴
3.1 ウィスカーの発生成長環境
3.2 ウィスカーの成長
3.3 実装時の熱のウィスカー成長に及ぼす影響
4. コネクター構造とウィスカー
5. ウィスカー抑制方法
6. ウィスカー試験方法
7. ウィスカー発生成長メカニズムの解明
8. 今後のウィスカーについての検討
--------------------------------------------------------------------------------
外圧によるウィスカー発生メカニズム
Growth Mechanism of Pressure Induced Tin Whisker
--------------------------------------------------------------------------------
澁谷忠弘（横浜国立大学 大学院 工学研究院 特別研究教員）
外圧によるスズウィスカー発生・成長メカニズムについて検討した。クリープ理論をベースとする外圧によるウィスカー形成モデルを示すとともに，その有効性がこれまでに報告された実験結果をもとに検証された。さらに，拡散に基づくウィスカー成長モデルを用いてウィスカー最大長の定量的な予測の可能性について検証した。
【目次】
1. はじめに
2. ウィスカー発生モデル
3. めっき膜の機械的性質
3.1 ナノインデンテーション試験
3.2 めっき膜のクリープ特性
4. めっき内部の応力解析とウィスカー評価
4.1 電子部品の外圧型ウィスカー評価試験
5. 圧力によるウィスカー成長モデル
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
外部応力型ウィスカーの評価方法の提案とウィスカーの挙動
The Proposals of Evaluation Test for the External Force Type Whisker and their Whisker Growth
--------------------------------------------------------------------------------
藤野秀人（元 山一電機（株） R&Dセンター シニアプロフェッショナル）
凸形状コンタクトのアクリル板ウィスカー試験は一般的に，加圧の大きさによりウィスカーの発生・成長も異なる。ここでは実際のコンタクトの接触を想定し，ウィスカーの発生・成長を連続観察可能なAcrylic window through test を紹介する。また，平面状のめっき試料での連続観察可能な凸レンズとアクリル板との組み合わせ観察ジグを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 外部応力型ウィスカー試験の概要
2.1 簡易荷重試験ジグでの試験法
3. アクリル板圧子ウィスカー試験（Acrylic Plate Indenter Test）
3.1 実験I―圧子材料と加圧条件を要因とした加圧試験
3.1.1 実験条件
3.1.2 実験方法
3.1.3 実験結果
3.2 実験II―アクリル板圧子での加圧試験
3.2.1 実験条件
3.2.2 実験方法
3.2.3 実験結果
4. 透明アクリル板ウィスカー観察ジグ試験
4.1 概要
4.2 実験III―バネ性コンタクトに変位を与える方法（Acrylic Window Through Test Springy method）
4.2.1 実験条件
4.2.2 試験方法
4.2.3 実験結果
4.3 実験IV―スペーサーで変位を与える方法（Acrylic Window Through Test Rigid method）
4.3.1 実験条件
4.3.2 試験方法
4.3.3 実験結果
4.4 考察と推奨
（1） 実験IIIについて
（2） 実験IVについて
（3） アクリルウィスカー観察ジグ試験（Acrylic Window Through Test）におけるジグの寸法関係と試料の位置関係の推奨方法
5. 凸レンズとアクリル板観察ジグとの組み合わせによるウィスカー試験（Convex Indenter & Acrylic Plate Test）
5.1 実験V
5.2 実験条件
5.3 実験方法
5.4 実験結果
5.5 考察
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
はんだウィスカー発生メカニズム究明への取り組みと今後の課題
Study and Future Problem on Investigation of Solder Whisker Growth Mechanism
--------------------------------------------------------------------------------
津久井勤（リサーチラボ・ツクイ 代表）
環境調和の観点から対応が迫られている電子機器実装の鉛フリー化の中で，めっきやはんだからのウィスカー抑制対策が急がれている。本稿では，なかでもはんだからのウィスカーの発生について取り上げている。このウィスカーは最近になって取り上げられるようになった背景もあり，その手始めとしてウィスカー発生の状況を把握し，そのメカニズム究明の糸口を見いだすことをねらいとして検討した。この種のウィスカーは高温湿度環境におけるはんだの腐食がウィスカーの発生要因になっていることについて述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 実験の方法
2.1 試料の種類とその製作条件
2.1.1 第一次試作
2.1.2 第二次試作
2.2 実験条件
3. 実験結果
3.1 第一次試験結果
3.1.1 Sn-Pbはんだ
3.1.2 鉛フリーはんだ
3.2 第二次試験結果
4. ウィスカー発生個所の解析
4.1 発生個所の観察方法
4.2 解析結果
5. 今後の課題
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Material Report
--------------------------------------------------------------------------------
Review
--------------------------------------------------------------------------------
エマルション燃料の開発動向
Developmental Trend of Emulsified Fuels
--------------------------------------------------------------------------------
渡邉孝司（久留米工業大学 大学院 工学研究科 自動車システム工学専攻 教授）
エマルション燃料は古くからNOx，SootやPMの同時低減可能な技術として広く知られるが，最近再注目され，同燃料のミクロ爆発効果により燃焼が改善されて，大幅な燃費低減も可能な新燃料という誤った情報が出回っている。ここでは内燃機関と外燃機関への同燃料の適用について，正しい知見と開発動向を最新の文献をもとに記述する。
【目次】
1. はじめに
2. エマルション燃料の作製方法
3. 乳化剤の種類および乳化剤不要の技術
4. エマルションの物理的および化学的特性
4.1 クリーミング，相分離率と水分離
4.2 ミクロ爆発効果
4.3 水性ガス反応
5. エマルション燃料の現状と開発動向
5.1 内燃機関用エマルションの現状と開発動向
5.2 外燃機関（ボイラー，バーナー）用エマルションの現状と開発動向
5.3 エマルション燃料の課題
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
シリーズ 分子エレクトロニクスの基盤技術
--------------------------------------------------------------------------------
バイオコンピューター
Biocomputer
--------------------------------------------------------------------------------
川名明夫（拓殖大学 工学部 電子システム工学科 教授）
【目次】
1. はじめに
2. バイオサイバネティックスからニューロコンピューターへ
3. 神経科学の進展とバイオコンピューター
4. 神経回路とコンピューターのインターフェ－ス
5. バイオコンピューターの展望
--------------------------------------------------------------------------------
Market data
--------------------------------------------------------------------------------
バイオプラスチックの市場動向
Market Trend on Bio-plastics
--------------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 種類
2.1 生分解性プラスチック
2.2 バイオマスプラスチック
3. 用途
3.1 生分解性プラスチック
3.2 バイオマスプラスチック
4. 市場動向
5．課題
6．企業動向
（1） 昭和高分子
（2） 帝人
（3） ユニチカ
（4） NEC
--------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------
特集にあたって
Introduction
--------------------------------------------------------------------------------
菅沼克昭（大阪大学 産業科学研究所 教授）
--------------------------------------------------------------------------------
スズウィスカー研究の最新動向
Overview on Sn Whisker Research
--------------------------------------------------------------------------------
菅沼克昭（大阪大学 産業科学研究所 教授）
金槿銖（大阪大学 産業科学研究所 助教）
スズウィスカーの発生原因は，根本はスズや他の元素の拡散になる。拡散を加速する要因は，環境条件から，室温，温度サイクル，外圧，腐食，エレクトロマイグレーションの5つに分類される。本稿では，これらの要因がいかにウィスカー発生に影響を及ぼすかを概説した。
【目次】
1. 低融点金属とウィスカー発生
2. スズウィスカーの発生に及ぼす5つの基本環境とウィスカーの結晶学的理解
3. 室温ウィスカーの発生・成長
4. 温度サイクル（熱衝撃）ウィスカーの発生・成長
5. 酸化・腐食ウィスカーの発生・成長
6. 外圧ウィスカーの発生・成長
7. ウィスカー研究の今後
--------------------------------------------------------------------------------
ウィスカー信頼性試験方法の標準化について
Standardization of Whisker Test Methods
--------------------------------------------------------------------------------
坂本一三（オムロン（株） ECBカンパニー コネクタ事業部 主査）
この章では，ウィスカーの信頼性の評価方法として，2000年ころから世界で開発され具体的に運用されているウィスカー試験方法の数々を，その相互の関係や電子実装の中での位置づけとともに紹介する。また後半では，JEITAでの活動情報を中心に，試験方法とその運用方法，今後の課題について説明する。
【目次】
1. 端子表面処理とウィスカー試験方法の歴史
2. ウィスカーの試験方法の故障モードと成長メカニズム
3. 試験の運用課題について
3.1 試験時間（加速係数）について
3.1.1 室温試験（Cu6Sn5の生成によるウィスカー試験）の加速性
3.1.2 腐食試験（スズの酸化によるウィスカー成長試験）の加速性
3.1.3 環境温度の変化（CTEの不一致によるウィスカー成長試験）の加速性
3.2 試験数量について
4. ウィスカーの成長と試験方法の今後について
--------------------------------------------------------------------------------
外部応力型ウィスカーの現状と課題
Current Situation and Challenges of External Stress Type Whisker
--------------------------------------------------------------------------------
森内裕之（第一電子工業（株） 生産技術開発第二部 部長）
本報では主に，電子部品のSn系メッキに外部から機械的な応力が加わって発生する外部応力型ウィスカーの，JEITA（（社）日本電子情報技術産業協会）を含めた研究開発状況について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 外部応力型ウィスカーと内部応力型ウィスカー
3. 外部応力型ウィスカーの特徴
3.1 ウィスカーの発生成長環境
3.2 ウィスカーの成長
3.3 実装時の熱のウィスカー成長に及ぼす影響
4. コネクター構造とウィスカー
5. ウィスカー抑制方法
6. ウィスカー試験方法
7. ウィスカー発生成長メカニズムの解明
8. 今後のウィスカーについての検討
--------------------------------------------------------------------------------
外圧によるウィスカー発生メカニズム
Growth Mechanism of Pressure Induced Tin Whisker
--------------------------------------------------------------------------------
澁谷忠弘（横浜国立大学 大学院 工学研究院 特別研究教員）
外圧によるスズウィスカー発生・成長メカニズムについて検討した。クリープ理論をベースとする外圧によるウィスカー形成モデルを示すとともに，その有効性がこれまでに報告された実験結果をもとに検証された。さらに，拡散に基づくウィスカー成長モデルを用いてウィスカー最大長の定量的な予測の可能性について検証した。
【目次】
1. はじめに
2. ウィスカー発生モデル
3. めっき膜の機械的性質
3.1 ナノインデンテーション試験
3.2 めっき膜のクリープ特性
4. めっき内部の応力解析とウィスカー評価
4.1 電子部品の外圧型ウィスカー評価試験
5. 圧力によるウィスカー成長モデル
6. おわりに
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外部応力型ウィスカーの評価方法の提案とウィスカーの挙動
The Proposals of Evaluation Test for the External Force Type Whisker and their Whisker Growth
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藤野秀人（元 山一電機（株） R&Dセンター シニアプロフェッショナル）
凸形状コンタクトのアクリル板ウィスカー試験は一般的に，加圧の大きさによりウィスカーの発生・成長も異なる。ここでは実際のコンタクトの接触を想定し，ウィスカーの発生・成長を連続観察可能なAcrylic window through test を紹介する。また，平面状のめっき試料での連続観察可能な凸レンズとアクリル板との組み合わせ観察ジグを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 外部応力型ウィスカー試験の概要
2.1 簡易荷重試験ジグでの試験法
3. アクリル板圧子ウィスカー試験（Acrylic Plate Indenter Test）
3.1 実験I―圧子材料と加圧条件を要因とした加圧試験
3.1.1 実験条件
3.1.2 実験方法
3.1.3 実験結果
3.2 実験II―アクリル板圧子での加圧試験
3.2.1 実験条件
3.2.2 実験方法
3.2.3 実験結果
4. 透明アクリル板ウィスカー観察ジグ試験
4.1 概要
4.2 実験III―バネ性コンタクトに変位を与える方法（Acrylic Window Through Test Springy method）
4.2.1 実験条件
4.2.2 試験方法
4.2.3 実験結果
4.3 実験IV―スペーサーで変位を与える方法（Acrylic Window Through Test Rigid method）
4.3.1 実験条件
4.3.2 試験方法
4.3.3 実験結果
4.4 考察と推奨
（1） 実験IIIについて
（2） 実験IVについて
（3） アクリルウィスカー観察ジグ試験（Acrylic Window Through Test）におけるジグの寸法関係と試料の位置関係の推奨方法
5. 凸レンズとアクリル板観察ジグとの組み合わせによるウィスカー試験（Convex Indenter & Acrylic Plate Test）
5.1 実験V
5.2 実験条件
5.3 実験方法
5.4 実験結果
5.5 考察
6. おわりに
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はんだウィスカー発生メカニズム究明への取り組みと今後の課題
Study and Future Problem on Investigation of Solder Whisker Growth Mechanism
--------------------------------------------------------------------------------
津久井勤（リサーチラボ・ツクイ 代表）
環境調和の観点から対応が迫られている電子機器実装の鉛フリー化の中で，めっきやはんだからのウィスカー抑制対策が急がれている。本稿では，なかでもはんだからのウィスカーの発生について取り上げている。このウィスカーは最近になって取り上げられるようになった背景もあり，その手始めとしてウィスカー発生の状況を把握し，そのメカニズム究明の糸口を見いだすことをねらいとして検討した。この種のウィスカーは高温湿度環境におけるはんだの腐食がウィスカーの発生要因になっていることについて述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 実験の方法
2.1 試料の種類とその製作条件
2.1.1 第一次試作
2.1.2 第二次試作
2.2 実験条件
3. 実験結果
3.1 第一次試験結果
3.1.1 Sn-Pbはんだ
3.1.2 鉛フリーはんだ
3.2 第二次試験結果
4. ウィスカー発生個所の解析
4.1 発生個所の観察方法
4.2 解析結果
5. 今後の課題
6. おわりに
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Material Report
--------------------------------------------------------------------------------
Review
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エマルション燃料の開発動向
Developmental Trend of Emulsified Fuels
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渡邉孝司（久留米工業大学 大学院 工学研究科 自動車システム工学専攻 教授）
エマルション燃料は古くからNOx，SootやPMの同時低減可能な技術として広く知られるが，最近再注目され，同燃料のミクロ爆発効果により燃焼が改善されて，大幅な燃費低減も可能な新燃料という誤った情報が出回っている。ここでは内燃機関と外燃機関への同燃料の適用について，正しい知見と開発動向を最新の文献をもとに記述する。
【目次】
1. はじめに
2. エマルション燃料の作製方法
3. 乳化剤の種類および乳化剤不要の技術
4. エマルションの物理的および化学的特性
4.1 クリーミング，相分離率と水分離
4.2 ミクロ爆発効果
4.3 水性ガス反応
5. エマルション燃料の現状と開発動向
5.1 内燃機関用エマルションの現状と開発動向
5.2 外燃機関（ボイラー，バーナー）用エマルションの現状と開発動向
5.3 エマルション燃料の課題
6. おわりに
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シリーズ 分子エレクトロニクスの基盤技術
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バイオコンピューター
Biocomputer
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川名明夫（拓殖大学 工学部 電子システム工学科 教授）
【目次】
1. はじめに
2. バイオサイバネティックスからニューロコンピューターへ
3. 神経科学の進展とバイオコンピューター
4. 神経回路とコンピューターのインターフェ－ス
5. バイオコンピューターの展望
--------------------------------------------------------------------------------
Market data
--------------------------------------------------------------------------------
バイオプラスチックの市場動向
Market Trend on Bio-plastics
--------------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 種類
2.1 生分解性プラスチック
2.2 バイオマスプラスチック
3. 用途
3.1 生分解性プラスチック
3.2 バイオマスプラスチック
4. 市場動向
5．課題
6．企業動向
（1） 昭和高分子
（2） 帝人
（3） ユニチカ
（4） NEC
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4,400円
―
【特集】有機ラジカルの機能
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特集にあたって
Introduction
--------------------------------------------------------------------------------
阿波賀邦夫（名古屋大学 物質科学国際研究センター 教授）
--------------------------------------------------------------------------------
環状チアジルラジカルの非線形電子物性
Non-linear Electronic Properties of Cyclic Thiazyl Radicals
--------------------------------------------------------------------------------
阿波賀邦夫（名古屋大学 物質科学国際研究センター 教授）
安定なラジカル化学種である環状チアジルラジカルは，強い静電的相互作用とπ-π相互作用のため，多次元な結晶構造をもつ。本論文では，チアジルラジカルやその類縁体がみせる，常磁性高温相と反磁性低温相間の双安定性と光誘起相転移，カチオンと配位子としての相反する二面性が引き起こす電荷移動相転移，電荷秩序状態がもたらす非線形電気伝導，薄膜作製を可能にする固体電気化学について説明する。
【目次】
1. 研究の背景
2. 室温における磁気的双安定性
3. (BDTA)2［Co(mnt)2］の電荷移動相転移
4. NTの光物性と電荷秩序状態
5. チアジアゾール環をもつポルフィラジン誘導体の薄膜作製
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
空気中でも安定に取り扱うことができる有機中性ラジカル―スピン非局在型の電子スピン構造と動的な電子スピン物性の創製―
Air-Stable Organic Neutral Radicals―Electronic Spin Structures of Spin-Delocalized Systems and Creation of Dynamic Electronic-Spin Properties―
--------------------------------------------------------------------------------
森田靖（大阪大学 大学院 理学研究科 化学専攻 准教授）
空気中でも安定に取り扱うことができる有機中性ラジカルが注目を集めている。その応用範囲は，医療における診断技術や薬剤，分子を基盤にした磁性体，光学材料，蓄電材料や量子コンピューティングと広範にわたっている。電子スピンが一定のトポロジー的対称性に従って分子骨格全体に広く分布している「スピン非局在型」の電子スピン構造を有する安定な中性ラジカルは，これまでほとんど研究されていない未開の物質群である。この特異な電子スピン構造に起因した動的な電子スピン物性について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 空気中でも安定なスピン非局在型中性ラジカルの創製と溶液状態における会合挙動
3. フェナレニル骨格への窒素原子の導入―スピン密度分布への摂動が引き起こす動的物性
4. フェナレニル骨格への酸素原子の導入―スピン密度分布のトポロジー的対称性の逆転とスピン中心移動型のスイッチングシステムの創製
5. 非局在型一重項ビラジカル炭化水素の合成，半導体的挙動および二光子吸収特性
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
π共役ラジカルの光励起状態と光誘起スピン整列―有機ラジカルの励起状態を利用した複合機能発現の基礎研究―
Photo-exited States and Photo-induced Spin Alignment of π-Radical
--------------------------------------------------------------------------------
手木芳男（大阪市立大学 大学院 理学研究科 物質分子系専攻 教授）
われわれはこれまでに，純有機πラジカル系の光励起高スピン状態の検出に成功し，光励起を介してラジカル間の磁気的相互作用を“反強磁性的”から“強磁性的”に変化させることができる系が見いだされた。これらの高スピン励起状態は比較的長寿命であるため，これらの状態を介した物性の発現が期待できる。これまでの，有機πラジカルの光励起高スピン状態の研究成果を述べたのち，光励起状態を利用した複合機能の発現をめざした最近の研究についても紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. πラジカルの光励起状態におけるスピン整列
3. πトポロジーと励起状態スピン整列
4. スピン密度分布からみた励起状態スピン整列機構
5. 励起状態を介したπラジカル間のスピン整列
6. 光励起高スピン状態を利用した複合電子機能の発現をめざして
--------------------------------------------------------------------------------
情報伝達ユニットとしてのフォトクロミックジアリールエテン
Photochromic Diarylethene as an Information Processing Unit
--------------------------------------------------------------------------------
松田建児（九州大学 大学院 工学研究院 応用化学部門（機能） 准教授）
山口英裕（九州大学 大学院 工学研究院 応用化学部門（機能） 博士課程）
谷藤尚貴（米子工業高等専門学校 物質工学科 助教）
フォトクロミック化合物は光照射に伴う異性化により，光吸収特性のみでなく，その分子構造や電子構造も変化させることができる。この原理は材料の物理的性質を光スイッチすることに応用でき，その中でも特に分子内の情報伝達の光スイッチ特性に関しては，分子エレクトロニクスと呼ばれる分野において関心が高まっている。本総説では，フォトクロミックジアリールエテンを用いた分子内の磁気的相互作用と分子の電導性変化に関して述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 磁気的相互作用
3. 電導性スイッチング
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
有機ラジカルのスピンに基づく磁性-導電性共存系の構築
Coexistence of Magnetism and Conductivity based on Spins of Organic Radicals
--------------------------------------------------------------------------------
菅原正（東京大学 大学院 総合文化研究科 広域科学専攻 教授）
松下未知雄 （東京大学 大学院 総合文化研究科 広域科学専攻 助教）
（現職；名古屋大学 大学院 理学研究科 物質理学専攻（化学系））
最近われわれは，磁性金属イオンを含まない有機ドナーラジカル分子の部分酸化塩や，ワイヤー状ラジカル分子と金ナノ粒子のネットワークにおいて，相次いで負性磁気抵抗効果の発現に成功した。有機ラジカルのp軌道が担う局在スピンとπドナー骨格が担う伝導電子の相互作用に基づく新しい磁性-導電性共存系について展望する。
【目次】
1. はじめに
2. 有機磁性-導電性共存系の開拓研究
2.1 スピン分極ドナーの合成とそのイオンラジカル塩の調製
（1） スピン分極ドナーとは
（2） ETBNのイオンラジカル塩
2.2 ESBNのイオンラジカル塩の磁性・導電性
（1） ESBNの合成とイオンラジカル塩の調製
（2） ESBNのイオンラジカル塩の巨大負性磁気抵抗効果
（3） （ESBN）2ClO4における非線形導電特性の発現と巨大磁気抵抗効果の関係
3. スピン分極ドナーの機能を単分子でみる
3.1 ワイヤー分子で金ナノ粒子を連結したネットワークの調製
（1） クーロンブロッケードとして働く金ナノ粒子
（2） スピン分極ワイヤー分子の合成
（3） 階層性のある金ナノ粒子ネットワークの調製
3.2 階層性のある金ナノ粒子ネットワークにおける導電特性
（1） 低温域における協奏的トンネリングの出現
（2） スピン分極ネットワークにおける協奏的トンネリング領域での負性磁気抵抗
3.3 均一ネットワークの導電挙動
3.4 まとめ
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
有機ラジカル量子ビット―分子スピン量子コンピューター／量子情報処理技術の開発―
Organic Radical Qubits：Developments of Molecular-Spin Quantum Computers/Quantum Information Processing
--------------------------------------------------------------------------------
工位武治（大阪市立大学 大学院 理学研究科 物質分子系専攻 特任教授）
中澤重顕（大阪市立大学 大学院 理学研究科 物質分子系専攻 博士研究員）
佐藤和信（大阪市立大学 大学院 理学研究科 物質分子系専攻 教授）
塩見大輔（大阪市立大学 大学院 理学研究科 物質分子系専攻 准教授）
豊田和男（大阪市立大学 大学院 理学研究科 物質分子系専攻 講師，JST-CREST）
ここ数年来，量子情報処理／量子コンピューター（QIP/QC）の実用化の開発競争は日進月歩の感があり，理論と実験が融合した新しい学際領域として飛躍的に発展する段階に入った。本稿では，今なぜQIP/QCの開発なのか，有機分子スピンを活用した最初の「分子スピン量子コンピューター」の量子演算を述べ，真の分子スピンQCが化学者・物質科学者にとって物質探求・合成のチャレンジであることに言及する。
【目次】
1. はじめに
2. 量子情報処理／量子コンピューターの研究・開発の背景
3. どのような物理系が量子コンピューターのビットとして製作されてきたか?
3.1 フォトン量子ビットとマター量子ビット
3.2 分子スピン量子コンピューターと多量子ビットQC系への拡張・DiVincenzoのFive Criteria
3.3 分子スピンQCにおける量子演算
3.4 窒素内包C60分子スピンQCの密度行列トモグラフィー
3.5 スピン量子ビットのデコヒーレンスを防ぐパルス系列
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
有機スピンMRI造影剤の開発
Development of Organic MRI Contrast Agents
--------------------------------------------------------------------------------
林寛幸（九州大学 大学院 薬学府 機能分子合成化学分野 博士後期課程2年）
佐藤雄一朗（九州大学 大学院 薬学府 機能分子合成化学分野 修士課程2年）
唐澤悟（九州大学 大学院 薬学研究院 准教授）
古賀登（九州大学 大学院 薬学研究院 教授）
現在，MRI造影剤としては，金属イオン（特にガドリニウムや微小サイズの酸化鉄）が使われている。MRI影剤の機能に特異性を付加するためには，構造の修飾が比較的容易な有機スピンをもつ有機造影剤の開発が待たれる。現時点での有機スピン造影剤の動向について，われわれの有機スピン造影剤開発研究とあわせて報告した。
【目次】
1. はじめに
2. MRI造影剤
2.1 ガドリニウムMRI造影剤の最近の研究
2.2 有機ラジカル造影剤
2.2.1 スピン源としてのニトロキシドラジカル
（1） 局在化スピンvs.非局在化スピン
（2） 二重項種vs.三重項種
2.2.2 新たな分子設計による基礎研究
2.2.3 有機スピンをもつ高分子や高分子ポリマー
3. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
天然抗酸化剤：その活性と抗酸化作用のメカニズム
Natural Antioxidant：Its Activity and Mechanism of Antioxidant Action
--------------------------------------------------------------------------------
向井和男（愛媛大学 理学部 化学科 名誉教授）
大内綾（愛媛大学 理学部 化学科 技術補佐員）
ヒトを活性酸素・フリーラジカルによる障害から守る天然の抗酸化剤として，ビタミンE，ビタミンC，ユビキノール-10だけでなく，フラボノイド類（ポリフェノール類）やカロテノイド類が注目を集めている。本稿ではこれら抗酸化剤の抗酸化活性の速度論的評価法の確立と，その抗酸化作用のメカニズムについて述べる。
【目次】
1. はじめに
2. ビタミンEおよび関連フェノール系抗酸化剤のフリーラジカル消去活性の速度論的評価法の確立
3. ビタミンEのフリーラジカル消去反応における構造活性相関
4. ビタミンEのフリーラジカル消去反応におけるトンネル効果の寄与
5. ビタミンCによるビタミンEラジカルの還元・再生反応のメカニズム―反応速度のpH依存性
6. ビタミンEによる不飽和脂質の酸化促進効果
7. 生体組織中でビタミンEとユビキノール-10のいずれがフリーラジカル消去に寄与しているか
8. フラボン類やカテキン類のフリーラジカル消去作用とビタミンE再生作用
9. ビタミンEおよび生体関連ハイドロキノンの一重項酸素（1O2）消去活性
10. 一重項酸素による生体劣化をフラボン類やカテキン類は防御可能か
11. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
磁気共鳴装置を用いた生体レドックス動態の分子イメージング
Molecular Imaging of in vivo Redox Dynamics using Magnetic Resonance System
--------------------------------------------------------------------------------
内海英雄（九州大学 大学院 薬学研究院 機能分子解析学分野 教授）
安川圭司（九州大学 大学院 薬学研究院 機能分子解析学分野 助教）
生体レドックスを介した生体制御の破たんの結果として，ミトコンドリア機能異常やタンパク発現異常，代謝異常が起こり，さらには生活習慣病や癌などさまざまな病気が発症する。よって，これらの疾患の上流にある生体レドックスの動態をいかにしてみるのか，その手法の確立が必須である。本稿では，生体レドックスの解析に向けた生体計測ESR画像化装置ならびにOverhauser効果MRI装置の開発と疾患モデルへのニトロキシルプローブの応用，および現在進めている生体レドックスプロジェクト研究について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 生体計測ESR画像化装置
3. オーバーハウザーMRIを用いた分子イメージングシステム
4. ニトロキシルラジカルをプローブとした酸化ストレス疾患モデルの解析
5. オーバーハウザーMRIを用いた分子イメージング
6. 今後の展望
--------------------------------------------------------------------------------
シリーズ 分子エレクトロニクスの基盤技術
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分子プロセッサーと分子コンピューター
Molecular Processor and Molecular Computer
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和田恭雄（東洋大学 大学院 学際・融合科学研究科 教授）
【目次】
1. 情報デバイスの発展の歴史と新しいパラダイムの必要性
2. 単一分子情報処理デバイスの展望
2.1 分子コンピューターの性能目標
2.2 分子コンピューター用単一分子デバイス
2.3 分子コンピューター実現へのマイルストーン
2.4 単一分子情報蓄積デバイスの展望
2.5 その他の単一分子デバイスの展望
2.6 単一分子エレクトロニクスが可能にすること
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量子コンピューター
Quantum Computer
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山崎巌（北海道大学名誉教授）
【目次】
1. はじめに
1.1 分子デバイスと現行の電子デバイス
1.2 量子コンピューター
2. 量子コンピューティングの基本的な考え方
2.1 計算機における基本素子の動作
2.2 1qubit演算子のブラケット表示
2.3 2qubitレジスターのベクトル表示とその演算
2.4 離散フーリエ変換のための2qubit演算子
3. 1qubitの回転演算
3.1 分子二量体における励起子の往復運動に基づく回転演算
3.2 実験による検証
4. 離散フーリエ変換
4.1 量子演算アルゴリズムの一例
4.2 離散フーリエ変換の演算シーケンス
5. 2qubitの量子制御NOT演算
5.1 光誘起電子移動反応に基づく制御NOT演算素子
6. 量子コンピューティング素子の形態
6.1 量子コンピューティング素子におけるコヒーレンスの問題
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Market data
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キチン・キトサンの市場動向
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【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
4. 業界動向
5．企業動向
（1） 共和テクノス，日本水産
（2） 北海道曹達
（3） 甲陽ケミカル
（4） 焼津水産化学工業
（5） アイセロ化学
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4,400円
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特集：有機薄膜太陽電池の新展開
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有機薄膜太陽電池の課題と展望
Task and Vision of Thin Film Organic Photovoltaic Cells
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上原赫（上原先端科学研究所（U-RIAST）；大阪府立大学名誉教授）
太陽エネルギーの潜在的な可能性に比べて，その太陽電池への利用は微々たるものである。近年，有機薄膜太陽電池はウェットプロセスのバルクへテロ接合型の登場により，変換効率と耐久性の向上がめざましく，安価で高効率の太陽電池として実用化が視野に入ってきた。安定化バルクへテロ接合型有機薄膜太陽電池を中心に，今後の課題と展望について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 発電原理とセル構造
3. 有機薄膜太陽電池の課題
4. 有機薄膜太陽電池の展望
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低分子系有機薄膜太陽電池の最新技術
Organic Solar Cells based on Small Molecular-weight Semiconductors
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斉藤和裕（（独）産業技術総合研究所 太陽光発電研究センター 有機薄膜チーム 研究チーム長）
當摩哲也（（独）産業技術総合研究所 太陽光発電研究センター 有機薄膜チーム 研究員）
低分子系の有機材料を用いた薄膜太陽電池は，その基本構造や作製法が有機EL素子と類似しているという特徴があり，20年以上にわたる研究開発の歴史がある。ここでは，低分子系の有機薄膜太陽電池の概要と最近の研究開発動向について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 成膜分子
3. 作製方法
4. 最近のトピックス
4.1 交互積層法
4.2 Vocの起源
4.3 モジュールの試作
5. おわりに
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超階層ナノ構造をもつ有機薄膜太陽電池
Organic Thin-film Solar Cell with Supra-hierarchical Nano-structure
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吉川暹（京都大学 エネルギー理工学研究所 教授）
佐川尚（京都大学 エネルギー理工学研究所 准教授）
有機薄膜太陽電池の高効率化には，「超階層ナノ構造素子」の構築により，バルクヘテロ接合の理論限界を超える10％以上の効率をめざすことが目標となる。その際，特に電子輸送層（ETL），活性層（LAL），ホール輸送層（HTL）など1次元構造をもつ新規ナノ材料の開発が不可欠であり，その積層技術･自己組織化技術などの技術開発とともにナノテクノロジーがキーとなるものと考えている。
【目次】
1. バルクへテロ接合から超階層ナノ構造素子へ
2. 超階層ナノ構造素子の構築
2.1 高分子セルの高効率化
2.2 i層の厚膜化による低分子セルの高効率化
3. 電子輸送層（ETL）の開発
4. 活性層（LAL）の開発
5. ホール輸送層（HTL）の開発
6. 今後の展望と課題
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超高純度有機半導体を用いた高効率有機薄膜太陽電池
Efficient Organic Thin-film Solar Cells using High-purified Organic Semiconductors
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平本昌宏（分子科学研究所 分子スケールナノサイエンスセンター）
有機薄膜太陽電池の基本構造であるp-i-n接合型セルについて，効率向上に不可欠な，バルクへテロ共蒸着i層のナノ構造設計技術，および有機半導体の超高純度化技術について述べる。この技術において，5.3％の世界最高の変換効率を得ている。また，有機太陽電池の信頼性評価のための長期動作試験の結果についても述べる。
【目次】
1. はじめに
2. p-i-n接合型有機固体太陽電池
3. ナノ構造制御技術
4. 大面積セル作製技術
5. 有機半導体の超高純度化技術と厚いi層をもつ高効率p-i-nセルの作製
6. 長期動作テスト
7. おわりに
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半導体高分子を用いる有機薄膜太陽電池の最新技術
Recent Technologies for Semiconducting Polymer Solar Cells
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但馬敬介（東京大学 大学院 工学系研究科 助教）
半導体ポリマーを用いた薄膜太陽電池は，低コスト，軽量，大面積化やフレキシブル化が可能であるなど多くの利点をもっており，近年注目を集めている。本稿では，主に薄膜中の電荷輸送および電極での電荷収集のプロセスの効率化をめざして，それぞれに適した薄膜中のナノ構造制御の観点から材料開発と構造構築を試みた，最近のわれわれの研究について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 高分子の立体規則性の制御
3. 混合薄膜中のミクロ相分離構造制御
4. 効率的な電荷収集のためのナノ構造制御
5. 表面偏析薄膜を用いたバッファー層の構築
6. おわりに
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ESDUS法による高分子太陽電池の構造制御
Controlled Structure of Polymer Photovoltaic Cells prepared by ESDUS Technique
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藤田克彦（九州大学 先導物質化学研究所 先端素子材料部門 准教授）
ポリマー太陽電池の動作機構解明や高性能化には，ドナー・アクセプターの積層や成分分布制御を行える手法の開発が必要である。同じ溶媒に可溶なポリマーでも積層できるESDUS法を用いてポリマー／ポリマーの積層型pn接合太陽電池を数種類作製したところ，同じポリマーの組み合わせで作製した混合型太陽電池よりも変換効率が高くなる傾向がみられ，膜厚方向の成分分布制御が重要であることがあらためて認識された。
【目次】
1. はじめに
2. ESDUS法
3. 積層構造の構築
4. pn接合型太陽電池
5. おわりに
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有機薄膜太陽電池の劣化と長寿命化
Analysis of Degradation Process and Lifetime Improvement of Organic Photovoltaics
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内田聡一（新日本石油（株） 研究開発本部 中央技術研究所 水素・新エネルギー研究所 エネルギーデバイスグループ チーフスタッフ）
有機薄膜太陽電池の効率が向上するにつれて，実用化に向けた耐久性の検討がよりいっそう重要になってきている。本章では，代表的な太陽電池特性であるJ-V特性の劣化に伴う変化に着目し，劣化と光電変換にかかわる素過程の関係について明らかにすることを試みた。
【目次】
1. はじめに
2. 有機薄膜太陽電池の劣化要因
3. 有機薄膜太陽電池の素過程
4. 有機薄膜太陽電池特性の経時変化とそのJ-V特性からの原因解析
4.1 暗所下での劣化と劣化の解析
4.2 封止素子の光照射下での劣化
4.3 真空下での光照射による劣化
5. おわりに
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有機薄膜太陽電池の市場動向
Market Trend on Organic Thin-film Solar Cells
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編集部
【目次】
1. 概要
2. 特徴
3. 市場規模
3.1 有機薄膜太陽電池の市場
3.2 太陽電池の総出荷推移
3.3 将来動向
4. 業界動向
（1） 産業技術総合研究所
（2） 三洋電機
（3） 新日本石油
（4） 米コルナカ社
（5） 米カリフォルニア大学サンタバーバラ校
（6） 大日本印刷
（7） トッキ
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シリーズ 分子エレクトロニクスの基盤技術
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単一分子発光デバイス
Single-Molecule Light-Emitting Devices
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伊藤彰浩（京都大学 大学院 工学研究科 分子工学専攻 准教授）
田中一義（京都大学 大学院 工学研究科 分子工学専攻 教授；（独）科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業）
【目次】
1. はじめに
2. 単一分子からの発光と単一分子ELデバイスの分子設計
2.1 単一分子の分光学的検出
2.2 単一分子ELデバイスの分子設計
3. 単一分子ELデバイスの報告例
3.1 ナノギャップ電極間に発生した金属ナノクラスターからの単一分子EL
3.2 単一カーボンナノチューブからなるアンバイポーラー型FETからの赤外EL
4. STM発光
5. おわりに
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分子ナノデバイス新機能の理論的予言
Theoretical Prediction of Novel Junctions of Molecular Nano-devices
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塚田捷（早稲田大学 大学院 先進理工学研究科 客員教授）
田上勝規（早稲田大学 ナノ理工学研究機構 客員講師）
光武邦寛（キヤノン（株） 先端技術研究本部 先端融合研究所 研究員）
【目次】
1. はじめに
2. 架橋分子の量子伝導の特徴―コヒーレントな伝導と散逸的な伝導―
3. 非平衡系の密度汎関数法
4. 原子細線の物性
5. 分子架橋系のコヒーレントな伝導
5.1 共鳴トンネル効果
5.2 リンケージ構造の効果
5.3 分子内電流
6. 散逸的な伝導―分子振動との相互作用―
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4,400円
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特集：環境適合性高分子のこれから
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特集にあたって
Introduction
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明石満（大阪大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 教授）
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バイオポリエステル
Biopolyesters
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阿部英喜（（独）理化学研究所 化学分析チーム 専任研究員）
土肥義治（（独）理化学研究所 理事）
再生可能資源であるバイオマスを原料として微生物により生産でき，自然環境中の微生物により分解・資化される生分解性という機能を併せ持つバイオポリエステルは，次世代の環境適合性高分子材料の一つである。バイオポリエステルの高効率生産，高性能化，寿命制御に向けた研究開発の動向と今後の課題について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. バイオポリエステルの種類と特性
3. バイオポリエステルの高生産性技術の開発
4. バイオポリエステルの高性能化技術の開発
5. バイオポリエステルの生分解性制御技術の開発
6. おわりに
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ポリ乳酸の高性能化
High Performance Poly（lactic acid）
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木村良晴（京都工芸繊維大学 大学院 工芸科学研究科 生体分子工学部門 教授；バイオベースマテリアル研究センター長）
中嶋元（京都工芸繊維大学 大学院 工芸科学研究科 生体分子工学部門）
生体吸収性ポリマー，生分解性ポリマーなどとして特定の範囲に限定されてきたポリ乳酸の応用展開が新たな動きをみせている。バイオベースポリマーとしての開発が進められたことで高性能化が進み，さらにそれらの大規模工業生産が始まろうとしているのである。今回，高性能ポリ乳酸とその展開について紹介する。
【目次】
1. はじめに
1.1 生分解性からバイオベースへ
1.2 ポリ乳酸
2. PLLAの高性能化
2.1 PLLAの大規模実用化への障壁
2.2 PLLAの高結晶化
2.2.1 結晶核剤
（1） 無機-有機複合型
（2） 有機系
2.3 高L組成ポリ乳酸
2.4 クレー-ナノコンポジット系
2.4.1 固体混練法
2.4.2 クレーの有機修飾法によるexfoliationの発生
2.4.3 層間重合法
3. ステレオコンプレックス型ポリ乳酸
3.1 D-乳酸の工業生産
3.2 溶融法によるsc-PLA成形品
3.3 ステレオブロックポリ乳酸の合成方法
4. おわりに
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キチン・キトサンをいかに使いこなすか
How to Fully Utilize the Chitin and Chitosan
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田村裕（関西大学 化学生命工学部 化学・物質工学科 教授）
天然高分子であり生分解性に優れるものの，キチン・キトサンは同類の天然高分子であるセルロースに比べて使用量，実施例ははるかに少ない。それは一般の溶媒に不溶であることが大きな理由である。本稿では筆者らが開発した新たな溶媒，ヒドロゲル化や繊維化を中心に述べ，これらを用いることによる実用化への可能性も含めて論述する。
【目次】
1. はじめに
2. キチンの溶媒
3. キチンの応用
4. キトサンの応用
5. おわりに
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植物油脂由来ポリマー
Plant Oil-based Polymers
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宇山浩（大阪大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 教授）
地球環境保全に貢献できるカーボンニュートラルの材料として，植物油脂を原料とする高性能・高機能高分子新素材が創製された。油脂由来の不飽和カルボン酸を組み込んだ硬化性プレポリマーが開発され，エポキシ化植物油脂からのネットワークポリマーを高分子ナノファイバーやクレーと複合化することで高性能化が達成された。
【目次】
1. はじめに
2. バイオマスを原料とする硬化性プレポリマー
3. エポキシ化植物油脂を用いる複合材料
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
天然由来DNAを基材とした機能材料
Functional Materials based on the Natural DNA
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劉向東（日生バイオ（株） 北海道研究所 主任研究員）
松永政司（日生バイオ（株） 代表取締役）
西則雄（日生バイオ（株） 常務取締役；北海道大学 大学院 工学研究科 客員教授・名誉教授）
DNAは生命科学の中心に位置する遺伝物質であると同時に，自然界に豊富に存在している天然高分子物質である。最近，有害物質に対する特異的な吸着性をはじめとして，DNA特有の二重らせん構造から生まれた機能特性が次々と見いだされ，DNAは材料研究者にとって非常に魅力的な研究対象になりつつある。環境保護材料，エレクトロニクス材料，フォトニクス材料，バイオメディカル材料などさまざまな分野への応用が期待されている。本稿では，天然由来DNAを基材とした機能材料開発の現状について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 環境浄化材料への応用：有害物質のDNA分子への吸着
2.1 DNA不溶性フィルム
2.2 DNA固定化ガラスビーズ
2.3 DNA含有ゲルビーズ
2.4 透析膜内へのDNA水溶液封じ込め
2.5 DNAエアフィルター
2.6 タバコ用DNAフィルター
3. DNAエレクトロニクス技術
4. バイオメディカル材料としての応用
5. DNAフォトニクス材料としての応用
6. おわりに
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縮合系ポリエステルの最近の展開
Polyester by Condensation Reaction
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国岡正雄（（独）産業技術総合研究所 環境化学技術研究部門 循環型高分子グループ グループリーダー）
縮合系ポリエステルのうち，バイオプラスチックであるポリエステルを概説した。現在日本市場に投入されているポリエステルを紹介し，その生分解性，バイオマス炭素含有率を説明した。加えて，汎用の縮合系ポリエステルであるポリエチレンテレフタレートへのガスバリア性付与，ケミカルリサイクルについて説明した。
【目次】
1. はじめに
2. 現在の市場動向
3. 縮合系ポリエステルにより生分解性高分子材料
4. バイオマスプラスチックへの移行
5. 多層化による機能材料の開発
6. ケミカルリサイクルについて
7. 今後の展望
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バイオベースポリアミド4の特性と循環型生産
Properties of Biobased Polyamide 4 and Feasibility for its Production from Biomass
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相羽誠一（（独）産業技術総合研究所 環境化学技術研究部門 バイオベースポリマーグループ 研究グループ長）
二酸化炭素の排出抑制が急務の課題となっている現代，化石資源を用いない環境適合性高分子材料，つまりバイオプラスチックがクローズアップされてきている。今のところポリ乳酸がその代表格であるが，種々の分野に応用することは不可能である。このような欠点を克服する素材としてバイオベースポリアミド4についてここで紹介したい。ポリアミド4はピロリドンの開環重合で容易に高分子量体が得られ，ポリ乳酸，ポリエステル系と比較して融点，強度ともに優れており，エンプラ用途への展開が期待できる。また，原料のピロリドンはバイオマスからグルタミン酸とγ-アミノ酪酸を経由して製造可能で，新規バイオプラスチックとして十分可能性がある。
【目次】
1. はじめに
2. バイオベースポリアミド4の特性
3. バイオマス由来原料からのポリアミド4の製造
4. おわりに
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微生物由来ポリアミノ酸を用いた機能材料の開発
Development of Functional Materials by using Microbial Polyamino Acids
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松﨑典弥（大阪大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 助教）
明石満（大阪大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 教授）
微生物由来ポリアミノ酸であるポリ-γ-グルタミン酸とポリ-ε-リジンは，生分解性と特徴的な機能を併せ持つバイオポリマーとして注目されている。これらのポリアミノ酸の特徴を生かすことで，ポリ乳酸ではなしえなかった生分解性の高機能材料が開発できる可能性があり，今後の展開が期待される。
【目次】
1. はじめに
2. ポリ-γ-グルタミン酸の性質と機能
3. ポリ-γ-グルタミン酸を用いた機能材料
3.1 高吸収性ハイドロゲル
3.2 組織工学材料
3.3 ナノ粒子ワクチン
3.4 感熱応答性材料
4. ポリ-ε-リジンの性質と機能
5. ポリ-ε-リジンを用いた機能材料
5.1 高吸収性ハイドロゲル
5.2 刺激応答性ナノ材料
5.3 感熱応答性材料
6. おわりに
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微生物が産生するセルロース
The Biosynthesis and its Utilization of Cellulose Nanofibers secreted from Bacteria
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笠井稚子（九州大学 バイオアーキテクチャーセンター 日本学術振興会 特別研究員）
近藤哲男（九州大学 バイオアーキテクチャーセンター 教授；大学院 生物資源環境科学府 教授）
セルロースは主に高等植物によって作られるが，微生物の中にもセルロースを作るものが知られている。これらの生物体がセルロースを産生する際には，合成から3次元階層構造形成までが連続的に行われる。これは合成過程と構造形成過程とを分離する人工系プロセスとは対照的である。本稿では，セルロースを産生する生物の中でも，高結晶性ナノファイバーという形態で作り出す酢酸菌に焦点を当て，生合成から構造形成まで概説したのち，現在行われている研究について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. マイクロバイアルセルロースの生合成
3. マイクロバイアルセルロースナノファイバーの産生
4. マイクロバイアルセルロースの応用展開
4.1 医療材料としての利用
4.2 高強度複合材料，繊維補強透明材料の創製
4.3 酢酸菌をナノビルダーとして用いる自動3次元構造体構築
4.4 ペリクルの3次元ネットワークから“ナノセルロース”の創製
5. おわりに
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シリーズ 分子エレクトロニクスの基盤技術
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カーボンナノチューブトランジスタ
Carbon Nanotube Transistors
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日浦英文（日本電気（株） ナノエレクトロニクス研究所 主任研究員）
本郷廣生（日本電気（株） ナノエレクトロニクス研究所 主任）
石田真彦（日本電気（株） ナノエレクトロニクス研究所 主任）
二瓶史行（日本電気（株） ナノエレクトロニクス研究所 主任研究員）
落合幸徳（日本電気（株） ナノエレクトロニクス研究所 主任研究員）
多田哲也（（独）産業技術総合研究所 次世代半導体研究センター 主任研究員）
金山敏彦（（独）産業技術総合研究所 次世代半導体研究センター 副研究センター長）
【目次】
1. はじめに
2. カーボンナノチューブの概要
3. カーボンナノチューブトランジスタ
4. カーボンナノチューブトランジスタの作製方法
5. カーボンナノチューブチャネルの位置・直径制御と方向制御
6. 電荷移動ドーピングによるpn伝導制御
7. おわりに
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分子ドット
Molecular Dot
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宇野英満（愛媛大学 総合科学研究支援センター 教授）
【目次】
1. はじめに
2. 分子ドット
2.1 フラーレン・カーボンナノチューブ
2.2 オリゴ（フェニレンビニレン）・オリゴ（フェニレンエチニレン）
2.3 金属錯体化合物
3. おわりに
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分子ダイオードおよび分子スイッチング
Molecular Diode and Molecular Switch
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木村俊作（京都大学 大学院 工学研究科 材料化学専攻 教授）
【目次】
1. 数nmの分子コンダクタンスについて
2. 分子ダイオードの研究
3. らせん形成ペプチドの整流性
4. らせん形成ペプチドの単分子観察
5. らせん形成ペプチドの分子コンダクタンス
6. 対称的にレドックス基を導入したらせん形成ペプチドのコンダクタンス
7. 対称的なセットアップでの単分子コンダクタンス測定
8. 分子スイッチング
9. 分子ダイポール工学
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4,400円
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【特集】LEDを活用するUV硬化技術の新展開
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UV硬化におけるLEDの活用と課題
Application of LED on UV Curing and Some Issues to be Solved
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角岡正弘（放送大学客員教授；大阪府立大学名誉教授）
UV硬化の光源としてLED（発光ダイオード）が登場した。本稿ではUV硬化における照射光源の役割を解説し，LEDの特徴を紹介する。さらに，LEDを利用するときの注意点についても述べる。
【目次】
1. はじめに
2. UV硬化プロセス
2.1 UVラジカル硬化
（1） 放射光：波長の効果
（2） 放射光強度の効果
2.2 UVカチオン重合
3. 高圧水銀灯とLEDの比較
4. おわりに
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UV硬化工程におけるUV-LED照射器導入の効果
Effect of LED Irradiation System in UV Process
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及川貴弘（オムロン（株） アプリセンサ事業部 プロダクトリーダ）
本稿では，電子部品の分野などで位置調整後の接着や小型部品の接着などに使われる紫外線硬化型樹脂を硬化させるために使われている紫外線照射装置について，ランプを光源としたものとLEDを光源としたものを比較し，LED式の5つの導入効果について詳しく説明する。
【目次】
1. はじめに
2. 製品品質の向上について
3. 生産効率の向上について
4. ランニングコストの削減
5. 生産設備の設計自由度向上
6. 設備の導入コストの削減
7. LED照射器の現状と今後の課題
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UVA（特に365nmおよび396nm）に高感度な光開始剤の選択
Photoinitiators Highly Sensitive to UVA, Especially at 365nm or 396nm
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倉久稔（チバ・ジャパン（株） コーティング機能材セグメント テクニカルフェロー）
光開始剤は光硬化に使われる感光性組成物の構成成分の一つであり，光硬化において重要な役割を担っている。光開始剤は，光硬化の効率と最終生成物の特性を決定する大きな要因である。本稿では，光硬化に用いられる一般的な光開始剤の特徴と，UVAに高感度な光開始剤の選択の仕方について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 光硬化反応と光硬化組成物
3. 光硬化開始剤への要求特性
4. 光硬化開始剤の種類と特徴およびUV-LED露光機への適用
4.1 ラジカル型光硬化開始剤
4.1.1 アセトフェノン系光硬化開始剤の種類と特徴
4.1.2 α-アミノアセトフェノン類の分光増感反応の利用
4.1.3 その他のタイプI光硬化開始剤の特徴とUV-LED光源との適応
（1） アシルフォスフィンオキサイド系光硬化開始剤
（2） Ο-アシルオキシム系光硬化開始剤
（3） チタノセン系光重合開始剤
4.1.4 2分子反応型光重合開始剤
4.2 カチオン型光硬化開始剤
4.2.1 光カチオン硬化開始剤の種類と特徴
4.2.2 カチオン型光硬化剤のUVAへの感光性
5. 光硬化における諸問題および対処法
5.1 光ラジカル重合に及ぼす酸素阻害の影響
5.2 光開始剤による黄変あるいは着色
6. UV-LED光源を使用した光硬化における問題点
7. おわりに
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ビスイミダゾールを用いた高感度な光開始系の開発
Development of the High Sensitive Photoinitiators with Bisimidazole
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樽本直浩（ナノカーボンテクノロジーズ（株） 開発部 主任研究員）
光ラジカル重合系レジストはさまざまな分野に応用されており，それは用途別による要求特性，さまざまな露光光源，波長，照度などに対して迅速に，幅広く対応できたことが要因である。本稿では，新規なUV-LED光源に対応するため，イミダゾール系光ラジカル発生剤を用いた高感度な光開始系への試みについて紹介した。
【目次】
1. はじめに
2. 高感度な光開始系の設計指針
3. 365nm用イミダゾール系光ラジカル発生剤の開発
3.1 365nm用イミダゾール系光ラジカル発生剤の探索
（1） 置換基効果と吸収曲線との相関
3.2 レジスト特性評価
（1） 365nmに対する吸光係数とレジスト感度との相関
（2） 置換基の種類，位置，数とレジスト感度との相関
3.3 365nm用イミダゾール系光ラジカル発生剤PRG-7を用いた詳細検討
（1） PRG-7における添加量依存性
4. 高機能連鎖移動剤の開発
4.1 高機能連鎖移動剤の基本骨格探索
（1） 3-Amino-4-methoxy-benzensulfonyl骨格
4.2 構造最適化および反応機序の解明
（1） 3-Amino-4-methoxy-benzensulfonyl誘導体の構造最適化
（2） 反応機序の解明
5. おわりに
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UV硬化型接着剤におけるLEDの活用の現状と展望
Survey of the Present Situation of the Application of UV LED Sources to the Use of UV Curing Adhesives
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渡辺淳（電気化学工業（株） 電子材料研究センター 主任研究員）
生産性，作業性，環境問題，省エネルギーなどに対する利点から，UV硬化型接着剤が幅広い分野で用いられている。そのようななか，LEDを光源とするUV照射器をUV硬化型接着剤の硬化に適用するケースが増えてきている。本稿では，光源を従来の高圧水銀ランプやメタルハライドランプからLEDに代えるとどのような特徴があるか，またLEDで硬化できる系・できない系にはどのようなものがあるかなど，UV硬化型接着剤におけるLEDの活用の現状と今後を展望する。
【目次】
1. はじめに
2. UV硬化型接着剤の概要
2.1 構成
2.2 硬化機構
3. UV-LEDの特徴
3.1 分光分布
3.2 寿命
3.3 高安全性・低ランニングコスト
4. UV-LEDに適したUV硬化型接着剤の設計
5. UV-LEDにより硬化させたUV硬化型接着剤の特性
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Material Report
--------------------------------------------------------------------------------
Review
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機能分子の単一分子分光：有機材料のナノ世界を知る手段として
Single-molecule Spectroscopy of Functional Molecules：A Window to the Nano-world of Organic Materials
--------------------------------------------------------------------------------
Martin Vacha（マーティン・バッハ）（東京工業大学 有機・高分子物質専攻 准教授）
われわれは，単一分子分光法を用いて，有機材料や高分子材料のナノスケール構造，光物性および動的特性の研究を行っている。材料自体を一分子レベルで調べることで，通常のアンサンブルによる物性の平均化効果が排除でき，物性の分布や局所動的特性に関する情報が得られる。また，材料に色素をドープし，プローブとして用いる応用も行っている。一分子の光学的特性はナノ空間環境の影響を直接的に受けるため，複雑系のナノスケール物性とそのダイナミクスが得られる。
【目次】
1. はじめに
2. 一分子レベルの材料特性
2.1 共役系ポリマーの構造と光物性の相関の解明
2.2 リン光発光EL材料の単一分子レベルでの物性
3. ナノプローブとしての単一分子検出
3.1 ポリマーフィルムにおける局所的極性
3.2 ポリマー薄膜中の局所的なダイナミクス
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
シリーズ 分子エレクトロニクスの基盤技術（3）
--------------------------------------------------------------------------------
分子設計理論
Theoretical Approach for Molecular Design
--------------------------------------------------------------------------------
笛野博之（京都大学 大学院 工学研究科 分子工学専攻 助教）
田中一義（京都大学 大学院 工学研究科 分子工学専攻 教授；（独）科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業）
【目次】
1. はじめに
2. 分子ワイヤーの設計理論
3. 減衰定数β
4. 電極と分子ワイヤーとの接続
5. 電極と接続アンカー接合の理論解析
6. 分子ドット
7. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
分子エレクトロニクスにおける自己組織化膜技術
Self-assembled Molecular Layer for Molecular Electronics
--------------------------------------------------------------------------------
石田敬雄（（独）産業技術総合研究所 先進製造プロセス研究部門 ネットワークMEMS研究グループ 主任研究員）
水谷亘（（独）産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門 分子ナノ物性グループ グループ長）
【目次】
1. はじめに
2. 自己組織化膜（SAM）概論
2.1 自己組織化膜の基礎
2.2 期待される応用分野
3. 代表的なSAM技術の現状と分子エレクトロニクスデバイスの関係
3.1 SAMの作製法
3.2 電極上への有機硫黄化合物や類する化合物のSAM形成
3.3 有機シラン化剤などからのシリコン基板上へのSAM形成
3.4 カルボン酸，ホスホン酸などからの金属酸化物，シリコン酸化物上へのSAM形成
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
DNA操作技術
Manipulation of DNA
--------------------------------------------------------------------------------
工藤秀利（東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生体分子機能工学専攻 藤平研究室 博士（工学））
藤平正道（東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生体分子機能工学専攻 教授）
【目次】
1. はじめに
2. DNAの構造
3. DNAの自己組織化
4. DNAの金属化
5. DNA分子コーミング
6. 基板上に固定化されたDNAの応用
7. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Market data
--------------------------------------------------------------------------------
CVDの技術動向と関連市場
--------------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
4. 技術動向
4.1 半導体製造分野
4.2 DLC（ダイヤモンドライクカーボン）
4.3 カーボンナノチューブ
4.4 薄膜シリコン太陽電池
5. 企業動向
（1） アルバック
（2） キヤノンアネルバ
（3） アプライドマテリアルズ
--------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------
UV硬化におけるLEDの活用と課題
Application of LED on UV Curing and Some Issues to be Solved
--------------------------------------------------------------------------------
角岡正弘（放送大学客員教授；大阪府立大学名誉教授）
UV硬化の光源としてLED（発光ダイオード）が登場した。本稿ではUV硬化における照射光源の役割を解説し，LEDの特徴を紹介する。さらに，LEDを利用するときの注意点についても述べる。
【目次】
1. はじめに
2. UV硬化プロセス
2.1 UVラジカル硬化
（1） 放射光：波長の効果
（2） 放射光強度の効果
2.2 UVカチオン重合
3. 高圧水銀灯とLEDの比較
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
UV硬化工程におけるUV-LED照射器導入の効果
Effect of LED Irradiation System in UV Process
--------------------------------------------------------------------------------
及川貴弘（オムロン（株） アプリセンサ事業部 プロダクトリーダ）
本稿では，電子部品の分野などで位置調整後の接着や小型部品の接着などに使われる紫外線硬化型樹脂を硬化させるために使われている紫外線照射装置について，ランプを光源としたものとLEDを光源としたものを比較し，LED式の5つの導入効果について詳しく説明する。
【目次】
1. はじめに
2. 製品品質の向上について
3. 生産効率の向上について
4. ランニングコストの削減
5. 生産設備の設計自由度向上
6. 設備の導入コストの削減
7. LED照射器の現状と今後の課題
--------------------------------------------------------------------------------
UVA（特に365nmおよび396nm）に高感度な光開始剤の選択
Photoinitiators Highly Sensitive to UVA, Especially at 365nm or 396nm
--------------------------------------------------------------------------------
倉久稔（チバ・ジャパン（株） コーティング機能材セグメント テクニカルフェロー）
光開始剤は光硬化に使われる感光性組成物の構成成分の一つであり，光硬化において重要な役割を担っている。光開始剤は，光硬化の効率と最終生成物の特性を決定する大きな要因である。本稿では，光硬化に用いられる一般的な光開始剤の特徴と，UVAに高感度な光開始剤の選択の仕方について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 光硬化反応と光硬化組成物
3. 光硬化開始剤への要求特性
4. 光硬化開始剤の種類と特徴およびUV-LED露光機への適用
4.1 ラジカル型光硬化開始剤
4.1.1 アセトフェノン系光硬化開始剤の種類と特徴
4.1.2 α-アミノアセトフェノン類の分光増感反応の利用
4.1.3 その他のタイプI光硬化開始剤の特徴とUV-LED光源との適応
（1） アシルフォスフィンオキサイド系光硬化開始剤
（2） Ο-アシルオキシム系光硬化開始剤
（3） チタノセン系光重合開始剤
4.1.4 2分子反応型光重合開始剤
4.2 カチオン型光硬化開始剤
4.2.1 光カチオン硬化開始剤の種類と特徴
4.2.2 カチオン型光硬化剤のUVAへの感光性
5. 光硬化における諸問題および対処法
5.1 光ラジカル重合に及ぼす酸素阻害の影響
5.2 光開始剤による黄変あるいは着色
6. UV-LED光源を使用した光硬化における問題点
7. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
ビスイミダゾールを用いた高感度な光開始系の開発
Development of the High Sensitive Photoinitiators with Bisimidazole
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樽本直浩（ナノカーボンテクノロジーズ（株） 開発部 主任研究員）
光ラジカル重合系レジストはさまざまな分野に応用されており，それは用途別による要求特性，さまざまな露光光源，波長，照度などに対して迅速に，幅広く対応できたことが要因である。本稿では，新規なUV-LED光源に対応するため，イミダゾール系光ラジカル発生剤を用いた高感度な光開始系への試みについて紹介した。
【目次】
1. はじめに
2. 高感度な光開始系の設計指針
3. 365nm用イミダゾール系光ラジカル発生剤の開発
3.1 365nm用イミダゾール系光ラジカル発生剤の探索
（1） 置換基効果と吸収曲線との相関
3.2 レジスト特性評価
（1） 365nmに対する吸光係数とレジスト感度との相関
（2） 置換基の種類，位置，数とレジスト感度との相関
3.3 365nm用イミダゾール系光ラジカル発生剤PRG-7を用いた詳細検討
（1） PRG-7における添加量依存性
4. 高機能連鎖移動剤の開発
4.1 高機能連鎖移動剤の基本骨格探索
（1） 3-Amino-4-methoxy-benzensulfonyl骨格
4.2 構造最適化および反応機序の解明
（1） 3-Amino-4-methoxy-benzensulfonyl誘導体の構造最適化
（2） 反応機序の解明
5. おわりに
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UV硬化型接着剤におけるLEDの活用の現状と展望
Survey of the Present Situation of the Application of UV LED Sources to the Use of UV Curing Adhesives
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渡辺淳（電気化学工業（株） 電子材料研究センター 主任研究員）
生産性，作業性，環境問題，省エネルギーなどに対する利点から，UV硬化型接着剤が幅広い分野で用いられている。そのようななか，LEDを光源とするUV照射器をUV硬化型接着剤の硬化に適用するケースが増えてきている。本稿では，光源を従来の高圧水銀ランプやメタルハライドランプからLEDに代えるとどのような特徴があるか，またLEDで硬化できる系・できない系にはどのようなものがあるかなど，UV硬化型接着剤におけるLEDの活用の現状と今後を展望する。
【目次】
1. はじめに
2. UV硬化型接着剤の概要
2.1 構成
2.2 硬化機構
3. UV-LEDの特徴
3.1 分光分布
3.2 寿命
3.3 高安全性・低ランニングコスト
4. UV-LEDに適したUV硬化型接着剤の設計
5. UV-LEDにより硬化させたUV硬化型接着剤の特性
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Material Report
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Review
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機能分子の単一分子分光：有機材料のナノ世界を知る手段として
Single-molecule Spectroscopy of Functional Molecules：A Window to the Nano-world of Organic Materials
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Martin Vacha（マーティン・バッハ）（東京工業大学 有機・高分子物質専攻 准教授）
われわれは，単一分子分光法を用いて，有機材料や高分子材料のナノスケール構造，光物性および動的特性の研究を行っている。材料自体を一分子レベルで調べることで，通常のアンサンブルによる物性の平均化効果が排除でき，物性の分布や局所動的特性に関する情報が得られる。また，材料に色素をドープし，プローブとして用いる応用も行っている。一分子の光学的特性はナノ空間環境の影響を直接的に受けるため，複雑系のナノスケール物性とそのダイナミクスが得られる。
【目次】
1. はじめに
2. 一分子レベルの材料特性
2.1 共役系ポリマーの構造と光物性の相関の解明
2.2 リン光発光EL材料の単一分子レベルでの物性
3. ナノプローブとしての単一分子検出
3.1 ポリマーフィルムにおける局所的極性
3.2 ポリマー薄膜中の局所的なダイナミクス
4. おわりに
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シリーズ 分子エレクトロニクスの基盤技術（3）
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分子設計理論
Theoretical Approach for Molecular Design
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笛野博之（京都大学 大学院 工学研究科 分子工学専攻 助教）
田中一義（京都大学 大学院 工学研究科 分子工学専攻 教授；（独）科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業）
【目次】
1. はじめに
2. 分子ワイヤーの設計理論
3. 減衰定数β
4. 電極と分子ワイヤーとの接続
5. 電極と接続アンカー接合の理論解析
6. 分子ドット
7. おわりに
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分子エレクトロニクスにおける自己組織化膜技術
Self-assembled Molecular Layer for Molecular Electronics
--------------------------------------------------------------------------------
石田敬雄（（独）産業技術総合研究所 先進製造プロセス研究部門 ネットワークMEMS研究グループ 主任研究員）
水谷亘（（独）産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門 分子ナノ物性グループ グループ長）
【目次】
1. はじめに
2. 自己組織化膜（SAM）概論
2.1 自己組織化膜の基礎
2.2 期待される応用分野
3. 代表的なSAM技術の現状と分子エレクトロニクスデバイスの関係
3.1 SAMの作製法
3.2 電極上への有機硫黄化合物や類する化合物のSAM形成
3.3 有機シラン化剤などからのシリコン基板上へのSAM形成
3.4 カルボン酸，ホスホン酸などからの金属酸化物，シリコン酸化物上へのSAM形成
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
DNA操作技術
Manipulation of DNA
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工藤秀利（東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生体分子機能工学専攻 藤平研究室 博士（工学））
藤平正道（東京工業大学 大学院生命理工学研究科 生体分子機能工学専攻 教授）
【目次】
1. はじめに
2. DNAの構造
3. DNAの自己組織化
4. DNAの金属化
5. DNA分子コーミング
6. 基板上に固定化されたDNAの応用
7. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Market data
--------------------------------------------------------------------------------
CVDの技術動向と関連市場
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【目次】
1. 概要
2. 用途
3. 市場規模
4. 技術動向
4.1 半導体製造分野
4.2 DLC（ダイヤモンドライクカーボン）
4.3 カーボンナノチューブ
4.4 薄膜シリコン太陽電池
5. 企業動向
（1） アルバック
（2） キヤノンアネルバ
（3） アプライドマテリアルズ
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4,400円
―
特集：高品質エピタキシャル薄膜の作製・デバイス化
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特集にあたって
Introduction
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太田裕道（名古屋大学 大学院 工学研究科 化学・生物工学専攻 准教授）
--------------------------------------------------------------------------------
パルスレーザー堆積法による複酸化物薄膜のエピタキシー
Epitaxial Growth of Complex Oxide Thin Films by Pulsed Laser Deposition
--------------------------------------------------------------------------------
大西剛（東京大学 物性研究所 助教）
パルスレーザー堆積法では高融点な酸化物材料を容易に薄膜化できるため，高温超伝導材料，高・強誘電材料，巨大磁気抵抗材料，電界誘起抵抗変化材料など，多種多様な機能性酸化物材料の薄膜作製に広く用いられている。シンプルな装置構成で，だれにでも簡単に薄膜が得られることも大きな特徴である。本稿では，このように万能とさえ思われているパルスレーザー堆積法の実際を解説する。
【目次】
1. はじめに
2. ホモエピタキシャル成長
2.1 酸化物エレクトロニクスにおけるSrTiO3
2.2 PLD法特有の薄膜成長条件
2.3 SrTiO3薄膜の格子膨張
2.4 薄膜のマイクロストラクチャーと組成
2.5 複酸化物薄膜の組成変動
3. アブレーション条件の不確定性
3.1 レーザーエネルギーの不確定性
3.2 レーザー照射面積の不確定性
4. アブレーション条件の精密制御
4.1 レーザーエネルギーの計測
4.2 レーザーエネルギーの制御
4.3 レーザー照射面積の計測と制御
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
ペロブスカイト酸化物界面の原子層成長制御
Atomic-Layer Growth Control of Perovskite Oxide Heterointerfaces
--------------------------------------------------------------------------------
大友明（東北大学 金属材料研究所 助教）
最近，異なる金属酸化物の界面が示す新奇な物性に関心が集まっている。界面電子状態の解明や制御に向けた実験的アプローチでは，エピタキシャル薄膜の原子層成長技術が必要不可欠である。本稿では，パルスレーザー堆積法による成長機構について，動力学的な観点から説明を試みる。また，界面の原子層制御技術の現状について，いくつか例をあげて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. SrTiO3のホモエピタキシャル成長
3. 酸素欠損変調超格子
4. ヘテロ接合超格子
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
フラックスエピタキシー：酸化物完全単結晶薄膜への挑戦
Flux-mediated Epitaxy toward Perfect Single Crystal Films of Complex Oxides
--------------------------------------------------------------------------------
松本祐司（東京工業大学 応用セラミックス研究所 准教授）
従来の薄膜気相成長では，非平衡プロセスであるがゆえに，多結晶化や蒸気圧の違いによる組成ずれ，異相制御などの問題が，組成と構造がより複雑な酸化物薄膜の高品質化を阻んでいる。ここでは，こうした問題を解決する一つのアプローチとして，フラックス溶液を高温・真空下で安定化し，気相薄膜プロセスと組み合わせた“フラックスエピタキシー”法について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. フラックスエピタキシーの概念
3. フラックスエピタキシーの実施例
3.1 123系高温超伝導単結晶薄膜の合成
3.2 強誘電体Bi4Ti3O12単結晶薄膜の合成
3.3 ScAlMgO4エピタキシャル薄膜の合成
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
反応性固相エピタキシャル成長法
Reactive Solid-phase Epitaxy Method
--------------------------------------------------------------------------------
杉浦健二（名古屋大学大学院 工学研究科 博士後期過程2年）
太田裕道（名古屋大学大学院 工学研究科 准教授）
「反応性固相エピタキシャル成長法」により，従来はエピタキシャル薄膜化が不可能だった層状複合酸化物の高品質エピタキシャル薄膜が作製できるようになった。本稿では，一例として，近年熱電変換材料として期待されている層状コバルト酸化物のユニークなエピタキシャル薄膜作製手法について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 反応性固相エピタキシャル成長法
3. 層状コバルト酸化物
3.1 NaxCoO2
3.2 Na0.3CoO2・1.3H2O
3.3 SrxCoO2
3.4 Ca3Co4O9
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
ワイドギャップp型半導体LaCuOSeの高濃度正孔ドーピングと発光デバイス応用
Heavy Hole Doping and Light-emitting Device Application of Wide Gap p-type Semiconductor,LaCuOSe
--------------------------------------------------------------------------------
平松秀典（（独）科学技術振興機構 ERATO-SORST 研究員）
神谷利夫（（独）科学技術振興機構 ERATO-SORST グループリーダー；東京工業大学 応用セラミックス研究所 准教授）
平野正浩（（独）科学技術振興機構 ERATO-SORST グループリーダー；東京工業大学 フロンティア研究センター 客員教授）
細野秀雄（（独）科学技術振興機構 ERATO-SORST 総合責任者；東京工業大学 応用セラミックス研究所 教授；フロンティア研究センター 教授）
層状オキシカルコゲナイドLaCuOSeはワイドギャップp型半導体で，室温においても青色の励起子発光が観察される興味深い新材料である。その高品質エピタキシャル薄膜の作製から，最近達成された1021cm-3を超える高濃度正孔ドーピングと，発光LED応用までを紹介する。
【目次】
1. はじめに―新材料探索とエピタキシャル成長―
2. 高濃度正孔ドーピング
3. 発光ダイオード
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
酸化物半導体の薄膜トランジスタへの応用
Application of Oxide Semiconductors to Thin Film Transistor
--------------------------------------------------------------------------------
野村研二（（独）科学技術振興機構 ERATO-SORST 研究員）
神谷利夫（（独）科学技術振興機構 ERATO-SORST グループリーダー；東京工業大学 応用セラミックス研究所 准教授）
太田裕道（（独）科学技術振興機構 ERATO-SORST；名古屋大学 大学院 工学研究科 准教授）
平野正浩（（独）科学技術振興機構 ERATO-SORST グループリーダー；東京工業大学 フロンティア研究センター 客員教授）
細野秀雄（（独）科学技術振興機構 ERATO-SORST 総合責任者；東京工業大学 応用セラミックス研究所 教授；フロンティア研究センター 教授）
近年の急速な電子通信・情報システムへの要求の高度化・多様化に伴い，光・電子デバイスへの要求も複雑化してきている。われわれはこのような問題に対し，酸化物をベースとした新しい半導体材料を開発することで，これらの要求に応えようと考えている。本章では，酸化物半導体の薄膜トランジスタ（TFT）への応用について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 層状酸化物半導体材料を用いた透明TFT
2.1 InGaO3(ZnO)5単結晶薄膜のキャリア輸送特性
2.2 InGaO3(ZnO)5単結晶チャネルを用いた透明TFT
3. 透明アモルファス酸化物半導体
3.1 a-In-Ga-Zn-Oの構造
3.2 a-In-Ga-Zn-Oのキャリア輸送特性
3.3 a-In-Ga-Zn-Oチャネルを用いたTFTのデバイス特性
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
強相関酸化物ヘテロ構造によるスピンエレクトロニクス素子
Spintronics Device Based on Heterostructured Strongly Correlated Oxides
--------------------------------------------------------------------------------
田中秀和（大阪大学 産業科学研究所 極微プロセス研究分野 准教授）
神吉輝夫（大阪大学 産業科学研究所 生体ゆらぎに学ぶ知的人工物と情報システムプロジェクト 特任助教）
鷹尾伏純一（大阪大学 大学院 基礎工学研究科 物質創成専攻 博士前期課程2年）
川合知二（大阪大学 産業科学研究所 極微プロセス研究分野 教授）
強磁性体をはじめとする遷移金属酸化物ヘテロ構造において，キャリア数を電場・光などの外場により制御することにより，伝導と磁性が巨大応答する強相関電子系デバイスの創製が可能となる。室温以上で強磁性を保つ（La,Ba）MnO3，および室温を大きく超えた高温での強磁性の変調を可能とする（Fe,Zn）3O4を用いた電界効果トランジスタ構造における強磁性の電界変調を中心に紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 実験方法
3. （La,Ba）MnO3薄膜の強磁性
3.1 （La,Ba）MnO3薄膜における格子ひずみ誘起室温磁性
3.2 室温強磁性（La,Ba）MnO3電界効果トランジスタ
3.3 ヘテロ構造における電界制御磁性の直接評価
4. 強相関電子系高温磁性半導体
4.1 スピネルFe系酸化物薄膜
4.2 (Fe,Zn)3O4強磁性電界効果トランジスタ
5. まとめと展望
--------------------------------------------------------------------------------
金属酸化物薄膜を用いた抵抗変化型不揮発性メモリー
Non-volatile Resistance-switching Memory in Metal Oxide Thin Films
--------------------------------------------------------------------------------
大久保勇男（東京大学 大学院 工学系研究科 応用化学専攻 助教）
次世代不揮発性メモリーの候補として抵抗変化型不揮発性メモリー（ReRAM）の研究・開発が盛んに行われている。金属-絶縁体-金属を基本素子構造とするシンプルな構造が特徴で，この基本素子構造に電圧を印加するだけで抵抗が大きく変化する。さまざまな材料で発現するこの抵抗変化現象は，そのメカニズムが未解明であり，この研究において最大の課題となっている。本稿では，コンビナトリアル手法を用いたわれわれの研究を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. コンビナトリアル電極探索
3. どこで抵抗変化が起きているのか?―Al-Pr0.7Ca0.3MnO3界面
4. まとめと今後の展望
--------------------------------------------------------------------------------
Material Report
--------------------------------------------------------------------------------
R&D
--------------------------------------------------------------------------------
表面亀裂を自己治癒する構造用セラミックスの開発と応用
Development of Structural Ceramics with Self-healing Ability to Surface Crack and its Application
--------------------------------------------------------------------------------
安藤柱（横浜国立大学 大学院 工学研究科 機能発現工学専攻 教授）
構造用セラミックスはもろいために，多くの課題が存在している。この課題を克服する手段としては，自己亀裂治癒能力の利用が有用である。このような考え方から，筆者らのグル－プでは，自己亀裂治癒能力が優れた構造用セラミックスを開発した。本稿では，基本的な亀裂治癒挙動とその能力を応用したセラミックス部品の利用方法について解説した。
【目次】
1. はじめに
2. 基本的な亀裂治癒挙動
2.1 亀裂治癒挙動の雰囲気および温度依存性
2.2 亀裂治癒材の高温強度特性
3. セラミックスのその場亀裂治癒挙動
4. 機械加工材の亀裂治癒挙動
5. 亀裂治癒能力を応用したセラミックス要素の品質保証方法
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
連載 SPring-8の産業利用（19：最終回)
--------------------------------------------------------------------------------
放射光硬X線光電子分光の物性評価への応用：ハードディスク用ダイヤモンド様カーボン上の有機潤滑膜
Application of Hard X-ray Photoemission Spectroscopy to Material Science using Synchrotron Radiation：Lubricant Molecule on Diamond Like Carbon(DLC)for Hard Disk
--------------------------------------------------------------------------------
池永英司（（財）高輝度光科学研究センター 利用研究促進部門 研究員）
第3世代高輝度放射光X線と高エネルギー用電子分光器を組み合わせることで，硬X線領域でも高いエネルギー分解能で光電子分光が行われるようになった。この硬X線光電子分光では，従来行われてきた光電子分光に比べて検出深さが数十倍程度深く，非常に広い応用範囲をもち，さまざまな物質材料に対する電子構造の研究が行われている。本稿では，硬X線光電子分光の装置，特徴・性能を紹介し，実施例についてハードディスクに用いられている有機潤滑膜への応用を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 硬X線光電子分光
2.1 硬X線励起による光電子分光法
2.2 実験
3. 基本性能と特性
3.1 分解能とスループット
3.2 バルクプローブ特性
3.3 界面プローブとしてのHAXPES
4. 有機潤滑膜への応用
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
シリーズ 分子エレクトロニクスの基盤技術（2）
--------------------------------------------------------------------------------
単一光子計測技術
Single Photon Counting Technology
--------------------------------------------------------------------------------
瀧口義浩（浜松ホトニクス（株） 中央研究所 材料研究室 主任部員；光産業創成大学院大学 教授）
【目次】
1. はじめに
2. 光電効果
3. 波長感度特性と光検出材料
4. ポイント光子検出技術
4.1 光電子増倍管
4.2 半導体フォトダイオード
4.3 ハイブリッド光電子検出器
4.4 時間相関単一光子計数法
5. 2次元光子検出技術
5.1 EBとEM型CCDカメラ
5.2 インテリジェント・ビジョンシステム
5.3 3管式冷却CCDカメラ
5.4 分光計測
5.5 ストリークカメラ法
6. 熱雑音による信号／雑音比への影響
7. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Market data
--------------------------------------------------------------------------------
マイクロ・ナノバブル発生装置の市場動向
--------------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 応用動向
3. 市場規模
4. 企業動向
（1） 東洋建設
（2） 丸紅／協和機設
（3） オプトクリエーション
（4） 昭和薬品工業
（5） シャープ
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4,400円
―
特集：光の極限に挑む
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特集にあたって
Introduction
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堤直人（京都工芸繊維大学 大学院 工芸科学研究科 高分子機能工学部門 教授）
--------------------------------------------------------------------------------
単一分子分光法を駆使した測定技術―光アンチバンチング測定―
Photon Antibunching Measurement for Creating Single-photon Sources
--------------------------------------------------------------------------------
横尾貞弘（京都工芸繊維大学 大学院 工芸科学研究科 高分子機能工学部門 助教）
1980年代の終わりに，科学者の長年の夢であった“単一分子を見る”ことが実現した。それから約20年，さまざまな単一分子分光測定技術が確立され，生物，医学，化学，物理など幅広い研究分野において必要不可欠な測定技術となっている。本稿では，単一分子分光法を駆使した測定技術の一つとして，最近注目されている光アンチバンチング測定について，その測定技術，および筆者らの研究について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 測定技術
2.1 光アンチバンチングの測定方法
2.2 単一分子の光アンチバンチング測定
3. 単一マルチクロモファ分子の光アンチバンチング
4. 蛍光性分子から構成される単一ナノ結晶の光アンチバンチング
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
近接場光学顕微鏡による超解像光計測・光記録―高分子材料への応用―
Super-Resolution Imaging and Recording by Near-field Optical Microscopy:Applications to Polymer Materials
--------------------------------------------------------------------------------
青木裕之（京都大学 大学院 工学研究科 高分子化学専攻 特任准教授）
近接場光学顕微鏡は，従来の光学測定技術では超えることのできなかった波長の壁を超え，光を用いながらナノメートルスケールの空間分解能を達成できる手法として開発された。本稿では近接場光学顕微鏡の原理について概説し，特に高分子材料への応用について解説する。単一分子レベルからメゾスコピックスケールに至る高分子の構造評価，および高分子薄膜を媒体とした高分解能光記録に関する研究について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 近接場光学顕微鏡
3. 近接場光による高分子材料の構造評価
4. 近接場光による高分子薄膜への情報記録
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
2波長レーザー分光法に基づく超解像光学顕微鏡の開発
Construction of Super-resolution Optical Microscope by Using 2-color Laser Spectroscopy
--------------------------------------------------------------------------------
酒井誠（東京工業大学 資源化学研究所 准教授）
井上圭一（東京工業大学 資源化学研究所 特任助教）
藤井正明（東京工業大学 資源化学研究所 教授）
振動分光法を光学顕微鏡技術に適用した赤外顕微鏡は，細胞内部を分子レベルで観察する手法の一つとして注目されているが，回折限界による空間分解能の制限から極微小な細胞の観察には不向きであった。本稿では，当研究室において新たに開発した赤外顕微鏡について紹介したい。この顕微鏡は2波長レーザー分光法を顕微鏡に利用することで，光の回折限界を超えるきわめて高い空間分解能（すなわち超解像）を達成しており，細胞の観察にも有効である。
【目次】
1. はじめに
2. 赤外超解像顕微鏡の開発
3. 超解像達成原理
3.1 蛍光発生領域を超解像化する
3.2 検出系を工夫して超解像化する
4. 細胞への適用
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
光反応を利用した高分子凝集構造の制御と材料科学への利用
Controlling Polymers Morphology by using Photochemical Reactions and its Applications to Materials Science
--------------------------------------------------------------------------------
中西英行（京都工芸繊維大学 大学院 工芸科学研究科 高分子機能工学部門 教授；現Department of Chemical&Biological Engineering,Northwestern University,IL,USA）
宮田貴章（京都工芸繊維大学 大学院 工芸科学研究科 高分子機能工学部門 教授）
光反応を用い，相溶する高分子混合系の相分離を引き起こし，反応と相分離との競合を光強度の変化で操作することによりさまざまな凝集構造を設計する方法について紹介した。さらに，光強度の空間分布をコンピューターで作製・制御する一般的な制御法（Computer-Assisted Irradiation；CAI法）の開発や高分子の凝集構造の制御についても簡単に紹介・解説した。
【目次】
1. はじめに
2. 光誘起相分離の特徴
3. 試料の深さ方向に沿った傾斜構造：Lambert-Beer則の利用
4. 空間分布を有する特性長のモルフォロジー：コンピューター支援光照射法による設計
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
レーザー誘起構造形成
Formation of Laser-induced Structure
--------------------------------------------------------------------------------
堤直人（京都工芸繊維大学 大学院 工芸科学研究科 高分子機能工学部門 教授）
パルスレーザー光照射によりアゾベンゼンポリマー表面に形成される周期的な誘起構造（LIPSS）の形成プロセスとその偏光依存性，ならびに近赤外フェムト秒パルスレーザー光の2光子励起によるポリマー材料表面ならびに内部での構造形成について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. レーザー誘起周期表面構造（LIPSS）形成
2.1 直線偏光励起LIPSS形成
2.2 円偏光励起LIPSS形成
2.3 LIPSSとSRG
3. 近赤外フェムト秒レーザーによる多光子励起構造形成
4. 今後の展開
--------------------------------------------------------------------------------
Material Report
--------------------------------------------------------------------------------
R&D
--------------------------------------------------------------------------------
反応場が分離された可視光応答型酸化チタンナノチューブの光触媒作用
Photocatalytic Reactions of Visible Light Sensitive TiO2 Nanotube on which Separation of Reduction and Oxidation Sites
--------------------------------------------------------------------------------
横野照尚（九州工業大学 工学部 物質工学科 教授）
村上直也（九州工業大学 工学部 物質工学科）
深堀貴之（九州工業大学 工学部 物質工学科）
藤澤雄一（九州工業大学 工学部 物質工学科）
酸化チタンナノチューブの内孔に選択的に還元助触媒ナノ粒子（白金粒子あるいは酸化鉄粒子）を担持する手法を開発した。その結果，内孔と外壁でそれぞれ主に還元反応と酸化反応が進行し，反応場を分離することに成功した。さらに，硫黄ドープ処理により可視光応答性を発現した反応場分離型高活性酸化チタンナノチューブの開発に成功した。
【目次】
1. はじめに
2. 実験
2.1 酸化チタンナノチューブへの白金ナノ粒子の位置選択的担持による反応場制御に関する研究
2.2 可視光応答型硫黄ドープ二酸化チタンナノチューブの開発に関する研究
3. 結果と考察
3.1 白金ナノ粒子を位置選択的に担持した酸化チタンナノチューブの調製と触媒活性
3.2 硫黄ドープした可視光応答型酸化チタンナノチューブの開発と触媒活性の評価
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
マイクロ波照射を利用した廃ペットボトルの新化学分解法
A New Chemical Decomposition of Waste PET Bottles by Microwave Irradiation
--------------------------------------------------------------------------------
池永和敏（崇城大学 工学部 ナノサイエンス学科 准教授）
ポリエチレンテレフタレートは，化学分解が最も容易であるエステル基をもつプラスチックであることはよく知られている。しかしながら，現状では化学分解によるリサイクルはほとんど実施されておらず，熱可塑性を利用したマテリアルリサイクルが主であった。最近，われわれは，高効率の熱源としてマイクロ波照射を用いた廃ペットボトルの超高速化学分解を見いだした。
【目次】
1. はじめに
2. 廃ペットボトルのリサイクルの現状
3. マイクロ波照射を利用した廃ペットボトルの新化学分解法
3.1 廃ペットボトルのマイクロ波照射-塩基性加水分解反応
3.2 マイクロ波照射-酸化チタン触媒を用いる廃ペットボトルのグリコール分解反応（グリコリシス）
4. マイクロ波による分解反応の加速効果について
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
連載 SPring-8の産業利用（18)
--------------------------------------------------------------------------------
ヘルスケア製品の機能評価
Functional Evaluation of Healthcare Products such as Cosmetics,Drugs,and Foods
--------------------------------------------------------------------------------
八田一郎（（財）高輝度光科学研究センター 産業利用推進室 コーディネーター）
SPring-8で行われているヘルスケア分野の測定を中心に紹介した。SPring-8では各種分析が行われているが，ヘルスケアで現れるコロイドの一つである脂質分子集合体のラメラ構造の解析に絞って説明を行った。ラメラ構造は毛髪のキューティクルや皮膚角層中の細胞間脂質集合体で現れる基本構造である。これらに基づき，化粧品や医薬品の開発へと展開できる。
【目次】
1. はじめに
2. SPring-8におけるヘルスケア課題の実施例
3. 両親媒性脂質分子集合体の熱力学と構造
4. 毛髪のマイクロビーム小角／広角X線回析実験
5. 皮膚角層の小角／広角X線回析実験
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
シリーズ 分子エレクトロニクスの基盤技術（1）
--------------------------------------------------------------------------------
ナノ電極技術
Nano-Gap Electrode Fabrication Technologies
--------------------------------------------------------------------------------
和田恭雄（東洋大学 大学院 学際・融合科学研究科 教授）
【目次】
1. はじめに
2. 初期の試み
2.1 STM／導電性AFM
2.2 SAM膜を挟む縦型電極の作製
3. 1nm程度の微小ギャップ形成方法
3.1 ブレークジャンクション
3.2 エレクトロマイグレーションを利用した金細線の切断によるナノギャップの形成
3.3 メッキによる幅広ギャップの埋め戻し法
4. マイクロマシン技術
5. ナノギャップ電極作製技術
5.1 電子線描画技術による微細加工技術を用いる方法
5.2 収束イオン線（FIB）による配線切断法
6. 平坦化ナノ電極
6.1 化学的機械研磨（CMP）による平坦化
6.2 貼り合わせ法による平坦化
7. 実用化に向けた電極構造の開発
--------------------------------------------------------------------------------
Market data
--------------------------------------------------------------------------------
DLCの市場動向
--------------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 応用分野
3. 市場規模
4. 業界動向
4.1 参入企業
4.2 企業動向
（1） 日本アイ・ティ・エフ
（2） オンワード技研
（3） 神戸製鋼所
（4） 豊田中央研究所
（5） 日立ツール
（6） iMott
（7） 弘前大学
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特集にあたって
Introduction
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堤直人（京都工芸繊維大学 大学院 工芸科学研究科 高分子機能工学部門 教授）
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単一分子分光法を駆使した測定技術―光アンチバンチング測定―
Photon Antibunching Measurement for Creating Single-photon Sources
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横尾貞弘（京都工芸繊維大学 大学院 工芸科学研究科 高分子機能工学部門 助教）
1980年代の終わりに，科学者の長年の夢であった“単一分子を見る”ことが実現した。それから約20年，さまざまな単一分子分光測定技術が確立され，生物，医学，化学，物理など幅広い研究分野において必要不可欠な測定技術となっている。本稿では，単一分子分光法を駆使した測定技術の一つとして，最近注目されている光アンチバンチング測定について，その測定技術，および筆者らの研究について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 測定技術
2.1 光アンチバンチングの測定方法
2.2 単一分子の光アンチバンチング測定
3. 単一マルチクロモファ分子の光アンチバンチング
4. 蛍光性分子から構成される単一ナノ結晶の光アンチバンチング
5. おわりに
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近接場光学顕微鏡による超解像光計測・光記録―高分子材料への応用―
Super-Resolution Imaging and Recording by Near-field Optical Microscopy:Applications to Polymer Materials
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青木裕之（京都大学 大学院 工学研究科 高分子化学専攻 特任准教授）
近接場光学顕微鏡は，従来の光学測定技術では超えることのできなかった波長の壁を超え，光を用いながらナノメートルスケールの空間分解能を達成できる手法として開発された。本稿では近接場光学顕微鏡の原理について概説し，特に高分子材料への応用について解説する。単一分子レベルからメゾスコピックスケールに至る高分子の構造評価，および高分子薄膜を媒体とした高分解能光記録に関する研究について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 近接場光学顕微鏡
3. 近接場光による高分子材料の構造評価
4. 近接場光による高分子薄膜への情報記録
5. おわりに
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2波長レーザー分光法に基づく超解像光学顕微鏡の開発
Construction of Super-resolution Optical Microscope by Using 2-color Laser Spectroscopy
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酒井誠（東京工業大学 資源化学研究所 准教授）
井上圭一（東京工業大学 資源化学研究所 特任助教）
藤井正明（東京工業大学 資源化学研究所 教授）
振動分光法を光学顕微鏡技術に適用した赤外顕微鏡は，細胞内部を分子レベルで観察する手法の一つとして注目されているが，回折限界による空間分解能の制限から極微小な細胞の観察には不向きであった。本稿では，当研究室において新たに開発した赤外顕微鏡について紹介したい。この顕微鏡は2波長レーザー分光法を顕微鏡に利用することで，光の回折限界を超えるきわめて高い空間分解能（すなわち超解像）を達成しており，細胞の観察にも有効である。
【目次】
1. はじめに
2. 赤外超解像顕微鏡の開発
3. 超解像達成原理
3.1 蛍光発生領域を超解像化する
3.2 検出系を工夫して超解像化する
4. 細胞への適用
5. おわりに
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光反応を利用した高分子凝集構造の制御と材料科学への利用
Controlling Polymers Morphology by using Photochemical Reactions and its Applications to Materials Science
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中西英行（京都工芸繊維大学 大学院 工芸科学研究科 高分子機能工学部門 教授；現Department of Chemical&Biological Engineering,Northwestern University,IL,USA）
宮田貴章（京都工芸繊維大学 大学院 工芸科学研究科 高分子機能工学部門 教授）
光反応を用い，相溶する高分子混合系の相分離を引き起こし，反応と相分離との競合を光強度の変化で操作することによりさまざまな凝集構造を設計する方法について紹介した。さらに，光強度の空間分布をコンピューターで作製・制御する一般的な制御法（Computer-Assisted Irradiation；CAI法）の開発や高分子の凝集構造の制御についても簡単に紹介・解説した。
【目次】
1. はじめに
2. 光誘起相分離の特徴
3. 試料の深さ方向に沿った傾斜構造：Lambert-Beer則の利用
4. 空間分布を有する特性長のモルフォロジー：コンピューター支援光照射法による設計
5. おわりに
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レーザー誘起構造形成
Formation of Laser-induced Structure
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堤直人（京都工芸繊維大学 大学院 工芸科学研究科 高分子機能工学部門 教授）
パルスレーザー光照射によりアゾベンゼンポリマー表面に形成される周期的な誘起構造（LIPSS）の形成プロセスとその偏光依存性，ならびに近赤外フェムト秒パルスレーザー光の2光子励起によるポリマー材料表面ならびに内部での構造形成について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. レーザー誘起周期表面構造（LIPSS）形成
2.1 直線偏光励起LIPSS形成
2.2 円偏光励起LIPSS形成
2.3 LIPSSとSRG
3. 近赤外フェムト秒レーザーによる多光子励起構造形成
4. 今後の展開
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Material Report
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R&D
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反応場が分離された可視光応答型酸化チタンナノチューブの光触媒作用
Photocatalytic Reactions of Visible Light Sensitive TiO2 Nanotube on which Separation of Reduction and Oxidation Sites
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横野照尚（九州工業大学 工学部 物質工学科 教授）
村上直也（九州工業大学 工学部 物質工学科）
深堀貴之（九州工業大学 工学部 物質工学科）
藤澤雄一（九州工業大学 工学部 物質工学科）
酸化チタンナノチューブの内孔に選択的に還元助触媒ナノ粒子（白金粒子あるいは酸化鉄粒子）を担持する手法を開発した。その結果，内孔と外壁でそれぞれ主に還元反応と酸化反応が進行し，反応場を分離することに成功した。さらに，硫黄ドープ処理により可視光応答性を発現した反応場分離型高活性酸化チタンナノチューブの開発に成功した。
【目次】
1. はじめに
2. 実験
2.1 酸化チタンナノチューブへの白金ナノ粒子の位置選択的担持による反応場制御に関する研究
2.2 可視光応答型硫黄ドープ二酸化チタンナノチューブの開発に関する研究
3. 結果と考察
3.1 白金ナノ粒子を位置選択的に担持した酸化チタンナノチューブの調製と触媒活性
3.2 硫黄ドープした可視光応答型酸化チタンナノチューブの開発と触媒活性の評価
4. おわりに
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マイクロ波照射を利用した廃ペットボトルの新化学分解法
A New Chemical Decomposition of Waste PET Bottles by Microwave Irradiation
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池永和敏（崇城大学 工学部 ナノサイエンス学科 准教授）
ポリエチレンテレフタレートは，化学分解が最も容易であるエステル基をもつプラスチックであることはよく知られている。しかしながら，現状では化学分解によるリサイクルはほとんど実施されておらず，熱可塑性を利用したマテリアルリサイクルが主であった。最近，われわれは，高効率の熱源としてマイクロ波照射を用いた廃ペットボトルの超高速化学分解を見いだした。
【目次】
1. はじめに
2. 廃ペットボトルのリサイクルの現状
3. マイクロ波照射を利用した廃ペットボトルの新化学分解法
3.1 廃ペットボトルのマイクロ波照射-塩基性加水分解反応
3.2 マイクロ波照射-酸化チタン触媒を用いる廃ペットボトルのグリコール分解反応（グリコリシス）
4. マイクロ波による分解反応の加速効果について
5. おわりに
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連載 SPring-8の産業利用（18)
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ヘルスケア製品の機能評価
Functional Evaluation of Healthcare Products such as Cosmetics,Drugs,and Foods
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八田一郎（（財）高輝度光科学研究センター 産業利用推進室 コーディネーター）
SPring-8で行われているヘルスケア分野の測定を中心に紹介した。SPring-8では各種分析が行われているが，ヘルスケアで現れるコロイドの一つである脂質分子集合体のラメラ構造の解析に絞って説明を行った。ラメラ構造は毛髪のキューティクルや皮膚角層中の細胞間脂質集合体で現れる基本構造である。これらに基づき，化粧品や医薬品の開発へと展開できる。
【目次】
1. はじめに
2. SPring-8におけるヘルスケア課題の実施例
3. 両親媒性脂質分子集合体の熱力学と構造
4. 毛髪のマイクロビーム小角／広角X線回析実験
5. 皮膚角層の小角／広角X線回析実験
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
シリーズ 分子エレクトロニクスの基盤技術（1）
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ナノ電極技術
Nano-Gap Electrode Fabrication Technologies
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和田恭雄（東洋大学 大学院 学際・融合科学研究科 教授）
【目次】
1. はじめに
2. 初期の試み
2.1 STM／導電性AFM
2.2 SAM膜を挟む縦型電極の作製
3. 1nm程度の微小ギャップ形成方法
3.1 ブレークジャンクション
3.2 エレクトロマイグレーションを利用した金細線の切断によるナノギャップの形成
3.3 メッキによる幅広ギャップの埋め戻し法
4. マイクロマシン技術
5. ナノギャップ電極作製技術
5.1 電子線描画技術による微細加工技術を用いる方法
5.2 収束イオン線（FIB）による配線切断法
6. 平坦化ナノ電極
6.1 化学的機械研磨（CMP）による平坦化
6.2 貼り合わせ法による平坦化
7. 実用化に向けた電極構造の開発
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Market data
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DLCの市場動向
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【目次】
1. 概要
2. 応用分野
3. 市場規模
4. 業界動向
4.1 参入企業
4.2 企業動向
（1） 日本アイ・ティ・エフ
（2） オンワード技研
（3） 神戸製鋼所
（4） 豊田中央研究所
（5） 日立ツール
（6） iMott
（7） 弘前大学
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4,400円
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【新春特集】新世紀耐熱超合金・耐熱コーティング技術
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はじめに
Introduction
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原田広史（（独）物質・材料研究機構 超耐熱材料センター センター長；ロールス・ロイス航空宇宙材料センター コーディネータ）
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耐熱コーティングシステムの開発と性能評価
Development and Performance Evaluation of High-temperature Coating Systems
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吉葉正行（首都大学東京 大学院 理工学研究科 機械工学専攻 教授）
髙橋智（首都大学東京 大学院 理工学研究科 機械工学専攻 助教）
ガスタービンやジェットエンジンなどの高温部材に適用される耐熱コーティングは，従前の付加的な要素技術から現在ではシステム全体の性能を直接支配する必須要素となっており，従来以上に過酷な複合負荷条件下で優れたパフォーマンスが要求されている。本稿では，遮熱コーティングを含めた耐熱コーティング技術の歴史的変遷とプロジェクト研究などの最新動向を紹介するとともに，実用的観点から今後重要な問題となる，損傷事例解析に基づく“システム”としての耐熱コーティングのリスクベース最適設計の考え方，さらには将来に向けた技術課題などについて言及する。
【目次】
1. はじめに
2. ガスタービン用耐熱コーティングの技術展開
2.1 耐熱コーティング技術の歴史的変遷
2.2 最近の研究開発動向
（1） コーティング界面のナノキャラクタリゼーション
（2） ナノコーティング技術プロジェクト
（3） EQコーティング
（4） 拡散バリア型ボンドコート
（5） 1700℃級ガスタービンの要素開発研究
3. 耐熱コーティングシステムの損傷解析とリスクベース設計
3.1 ガスタービン高温部材における要求特性
3.2 各種損傷要因と損傷様式
3.3 耐熱コーティングシステムの合理的設計に向けて
4. おわりに
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耐熱材料およびコーティングの破損：新しい設計と制御に向けて
Failures of Superalloys and Coatings：For a New Design and Controlability
--------------------------------------------------------------------------------
岡崎正和（長岡技術科学大学 工学部 教授）
本稿では，超合金およびそれらを基材としたコーティング部材の高温における強度評価と信頼性確保に関連し，寿命特性を評価する際に必要とされる学術的基礎事項を紹介しながら，新規設計手法や長時間耐久性・信頼性管理手法開発に向けた考え方と，現状の問題点を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 内部応力と熱応力
2.1 温度分布と熱応力
2.2 コーティング部材に発生する熱応力
3. 熱疲労，熱機械的疲労
3.1 熱疲労と位相条件
3.2 実験室レベルでの再現方法
4. 熱疲労破損の特徴と実際
4.1 破損寿命に及ぼす因子
4.2 熱疲労と高温低サイクル疲労
4.2.1 多くの材料にみられる一般的特徴
4.2.2 単結晶超合金にみられる特徴
4.2.3 材料を複合化したときにみられる特徴
5. おわりに
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航空エンジンへの耐熱材料適用技術
Application Technologies of High Temperature Materials for Aero-engines
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佐藤彰洋（（株）IHI 技術開発本部 基盤技術研究所 材料研究部 副主任研究員）
航空エンジンの特性向上に対する耐熱材料の寄与は非常に大きく，耐熱材料の開発と適用への期待は大きい。現在，Ni基単結晶超合金が高圧タービン翼の主流として用いられている。本稿では，航空エンジン各部の使用環境と耐熱材料への要求特性をまとめ，Ni基単結晶超合金の適用技術とその課題について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 航空エンジン各部の使用環境と高圧タービン動翼の構造
3. Ni基単結晶超合金のタービン翼への適用技術
3.1 Ni基単結晶超合金
3.2 鋳造技術
3.3 熱処理技術
4. Ni基単結晶超合金のタービン翼への適用技術の課題
4.1 Ni基単結晶合金の課題
4.2 鋳造技術の課題
4.3 熱処理技術の課題
4.4 その他の課題
5. おわりに
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産業用中小型ガスタービンの高効率化と材料技術
Efficiency Improvement of Medium-size Industrial Gas Turbine and Material Technology
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武浩司（川崎重工業（株） ガスタービンビジネスセンター 技術総括部 ガスタービン開発部 部長）
松崎祐司（川崎重工業（株） ガスタービンビジネスセンター 技術総括部 要素技術部 材料技術課 課長）
ガスタービンエンジンの性能向上はタービン入り口温度（TIT）の上昇によるところが大きく，ガスタービンエンジンの性能向上の歴史はそのまま高温材料開発および冷却技術開発の歴史ともなっている。本論文では産業用中小型ガスタービンを例にとって，高効率化と材料技術の現状，課題を紹介した。
【目次】
1. はじめに
2. 産業用ガスタービンのタービン高温化と材料技術の変遷
3. 精密鋳造技術
3.1 タービン冷却翼
3.2 タービン無冷却翼―単結晶材の利用
3.3 単結晶精密鋳造ブレードの設計
3.4 単結晶精密鋳造品のその他の課題
4. コーティング技術
5. 新世紀耐熱合金の実用化に向けて
6. おわりに
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耐熱材料の将来展望
Forecast the Future of Heat-Resisting Materials
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田中良平（（株）超高温材料研究所 本社 技術顧問）
中山裕敏（（株）超高温材料研究所 岐阜事業所 副所長 兼 技術部長）
高温で運転される機器・装置の構成材料として耐熱材料は必要不可欠であるが，航空・宇宙関連とともに，特に発電用ガスタービンなどのエネルギー関連分野においてニーズは拡大しよう。二酸化炭素排出量の削減に向けた高効率化のために運転温度のいっそうの高温化は必須であり，その高温環境で冷却を皆無もしくは最小限にして利用可能な，いわゆる超高温材料の開発と実用化が急務である。
【目次】
1. はじめに
2. 金属間化合物
3. 高融点金属の合金
4. セラミックス
5. セラミックス基複合材料
6. 炭素／炭素系複合材料（C/Cコンポジット）
7. おわりに
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新世紀耐熱材料プロジェクト―CO2削減のための高温タービン材料開発―
High Temperature Materials 21 Project―Turbine Materials for Reduction of CO2 Emission
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原田広史（（独）物質・材料研究機構 超耐熱材料センター センター長；ロールス・ロイス航空宇宙材料センター コーディネータ）
【目次】
1. はじめに
2. Ni基超合金への期待
3. タービン翼用Ni基超合金開発
3.1 単結晶超合金開発の現状
3.2 ジェットエンジンならびにガスタービンへの適用の可能性
4. EQコーティングの開発
5. タービンディスク用Ni基超合金開発
6. おわりに
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Material Report
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R&D
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セメントが超伝導に
Cement becomes Superconductor
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平野正浩（東京工業大学 フロンティア創造共同研究センター 客員教授）
宮川仁（東京工業大学 フロンティア創造共同研究センター）
金聖雄（東京工業大学 フロンティア創造共同研究センター）
細野秀雄（東京工業大学 フロンティア創造共同研究センター）
C12A7は絶縁性金属酸化物であり，アルミナセメントの一成分として広く使われている。C12A7格子中のナノケージに包接されている自由酸素イオンを電子で置換することにより，電子をドープすることができる。高濃度に電子を含むC12A7（C12A7エレクトライド）は金属的電気伝導を示し，低温では超伝導状態に転移することを発見した。本稿では，C12A7の特徴，エレクトライドの製法，電子構造，超伝導特性について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. C12A7とは
3. C12A7エレクトライド
4. C12A7エレクトライドの電子構造
5. C12A7の超伝導
6. おわりに
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エポキシ樹脂を利用した低コスト形状記憶樹脂の開発
Development of Inexpensive Shape Memory Polymers using Epoxy Resins
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宇山浩（大阪大学 大学院 工学研究科 応用化学専攻 教授）
熱可塑性ポリマー存在下にエポキシ樹脂を硬化させる方法で，新しい形状記憶ポリマーが開発された。既存の形状記憶ポリマーと異なり，熱可塑性ポリマーとネットワークポリマーの自在な組み合わせから形状記憶機能が発現する。複数の熱可塑性ポリマーを組み込むことで，多様な刺激に応答できる。このような特徴を生かすことで，形状記憶ポリマーの新たな用途開発が期待される。
【目次】
1. はじめに
2. 形状記憶ポリマーの開発事例
3. 植物油脂-ポリ（カプロラクトン）複合材料
4. セミIPN型複合材料の形状記憶特性
5. おわりに
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連載 SPring-8の産業利用（17)
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電子秩序化型誘電体の共鳴散乱
Resonant X-ray Scattering Study for Electronic Ferroelectric
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池田直（岡山大学 自然科学研究科 教授）
【目次】
1. はじめに
2. 共鳴散乱実験について
3. RFe2O4の結晶構造
4. RFe2O4の強誘電体としての特性
5. Fe2+とFe3+の異常分散項
6. RFe2O4の共鳴散乱実験
7. 電子配列を起源とする強誘電体
8. おわりに
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Market data
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アスベスト対策ビジネスの市場動向
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【目次】
1. 概要
2. アスベスト対策技術
3. 市場規模
3.1 アスベストの市場規模
3.2 アスベスト除去市場
3.3 飛散性アスベスト廃棄物の処理状況
3.4 アスベスト除去市場の将来展望
4. アスベスト除去単価
5. 企業動向
（1） エーアンドエーマテリアル
（2） 東京トリムテック
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4,400円
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特集：スーパーエンプラに求められる品質とその開発
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特集にあたって
Introduction
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木村邦生（岡山大学大学院 環境学研究科 教授）
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LCPの特徴と今後の開発動向
Recent Development of Liquid Crystalline Polyester
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岡本敏（住友化学（株） 情報電子化学品研究所 上席研究員）
LCPは液晶状態に起因する特異的な性質を有し，電子部品用途の射出成形材料として適していたため，応用が急速に進展し，近年まれにみる勢いで市場が拡大してきた。今後も小型化，薄肉化が進む最先端の電子部品分野において，ますます市場が拡大していくことが期待される。本稿ではこの液晶ポリマーの樹脂設計を含め，特性や技術開発の状況について述べる。
【目次】
1. 液晶ポリマーとは
2. 工業化の歴史と市販グレード
（1） タイプI―p-ヒドロキシ安息香酸と4,4’-ジヒドロキシビフェニル，フタル酸からなるLCP
（2） タイプII―p-ヒドロキシ安息香酸と2-ヒドリロキシ-6-ナフトエ酸からなるLCP
（3） タイプIII―p-ヒドロキシ安息香酸とPETからなるLCP
3. 原料および製造方法
4. 物性
4.1 基本物性
（1） 分子量，分子量分布
（2） シーケンス，組成分布
（3） ガラス転移温度，融点（液晶化温度）
4.2 実用物性
（1） レオロジー特性と成形性
（2） 異方性
（3） 寸法安定性
（4） 耐熱性
（5） 機械的特性
（6） ウェルド強度
（7） 電気特性
（8） 発生ガス
（9） 吸水率
（10） ガスバリア性
（11） 耐薬品性
（12） 耐熱水性
（13） 内部損失（tanδ）
5. 市場と用途
6. 環境適合性
7. 課題と展望
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PPSの特徴と今後の開発動向
Feature and Development Trend of PPS
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大西克平（ポリプラスチックス（株） 研究開発センター 主任研究員）
世界需要が約7万トンにまで成長したポリフェニレンサルファイド（PPS）について，その特徴と市場動向を概説した。またPPSに求められる品質とその開発動向について，ポリプラスチックスでの開発内容を中心に，高靭性，高衝撃，低モールドデポジット，高寸法精度，薄肉高流動，低燃料膨潤，高熱伝導，誘電率制御などの観点から解説した。
【目次】
1. 基本物性と特徴
2. 市場動向と主な用途
3. PPSに求められる品質とその開発動向
3.1 品質向上
3.2 高靭性・耐ヒートショック材料
3.3 高寸法精度材料
3.4 薄肉高流動・高剛性，高衝撃材料
3.5 低燃料膨潤材料
3.6 高熱伝導材料
3.7 高靭性・高衝撃材料
3.8 誘電率制御
4. 開発動向と今後の課題
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ポリアリレートの特徴と今後の開発動向
Characteristics and Trend of Development of the Polyaryrate
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今西浩治（ユニチカ（株） 樹脂生産開発部 樹脂開発技術課）
ポリアリレートとは，2価フェノールと芳香族ジカルボン酸との重縮合物からなる全芳香族ポリエステルである。本稿ではビスフェノールA，および，テレフタル酸とイソフタル酸の混合フタル酸とからなるポリアリレートの特徴，さらには，流動性や耐薬品性を改善したポリマーアロイについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ポリアリレートの製法
3. ポリアリレート樹脂「Uポリマー」の特徴
3.1 耐熱性
3.2 透明性
3.3 耐候性
3.4 クリープ特性
3.5 難燃性
3.6 化学的性質
4. 市場動向と主な用途（需要動向）
4.1 相溶系ポリマーアロイ（1）
4.2 相溶系ポリマーアロイ（2）
4.3 非相溶系ポリマーアロイ
4.4 複合化グレード
（1） ガラス繊維強化品
（2） 無機質充填品
（3） フッ素樹脂配合品
（4） 酸化チタン高濃度配合品
5. 開発動向と今後の課題
5.1 耐薬品性の改善
5.2 新規モノマー導入による耐熱性の向上
5.3 今後の課題
6. おわりに
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PESの特徴と今後の開発動向
Recent Development of Polyethersulphone
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岡本敏（住友化学（株） 情報電子化学品研究所 上席研究員）
PESは，非晶性で高いガラス転移温度を示すポリスルホン系樹脂の一種である。その用途は，従来の電気・電子部品中心の構造から，各種OA機器部品，ランプまわり部品，熱水まわり部品，塗料などをはじめ，膜，医療部品，エポキシ／CFコンポジットの靭性付与材，LCD用基板，家庭用・業務用雑貨へと広がりをみせている。本稿では，このPESの技術動向と今後の課題について述べる。
【目次】
1. PESとは
2. 歴史
3. 原料および製造方法
4. キャラクタリゼーション
4.1 IR法
4.2 NMR法
5. 需要動向
6. 特性
6.1 一般的な特徴
6.2 「スミカエクセルPES」の材料特性
6.2.1 耐熱性
（1） 連続使用温度
（2） 弾性率の温度依存性
（3） 熱水・耐スチーム特性
6.2.2 機械的特性
（1） 引張り・曲げ特性
（2） クリープ
（3） 衝撃強度
6.2.3 透明性
6.2.4 流動特性と発生ガス
6.2.5 寸法安定性
6.2.6 燃焼特性と食品安全性
7. 技術開発動向
7.1 耐衝撃グレード，耐熱水グレード
7.2 光学用グレード
7.3 末端水酸基リッチ（5003P）
7.4 液晶ポリマー（LCP）とのアロイグレード
7.5 摺動グレード
7.6 その他
8. 応用事例
8.1 電子部品分野
8.2 OA・AV機器分野
8.3 電気機器分野
8.4 フィルム分野
8.5 耐熱食器，トレイ
8.6 耐熱水性利用分野
8.7 医療分野
8.8 半導体製造用工具
8.9 コーティング分野
8.10 航空機用途
8.11 その他
9. 課題と展望
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芳香族ポリケトン材料の特徴と今後の開発動向
Technology Trends of Aromatic Poly（ether ketone）s
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前山勝也（東京農工大学大学院 工学府応用化学専攻 講師）
芳香族ポリエーテルケトンは，主鎖が芳香環，エーテル結合およびケトン部位からなり，その優れた耐熱性・耐薬品性・難燃性・耐疲労性・耐放射線性により，近年注目されている有機高分子材料の一つである。製法，特徴，技術動向，および筆者らが展開してきた有機溶媒に可溶な芳香族ポリエーテルケトンおよび全芳香族ポリケトンの開発について説明する。
【目次】
1. 芳香族ポリエーテルケトンとは
2. 芳香族ポリエーテルケトンの製法
2.1 求核芳香族置換重合による製法
2.2 親電子芳香族置換重合法
2.3 炭素-炭素結合生成反応による製法
3. 芳香族ポリエーテルケトンの種類
4. PEEKの特徴
5. 芳香族ポリケトン材料の開発動向
5.1 金属代替材料
5.2 燃料電池用プロトン交換膜
5.3 その他の展開
6. 筆者らの可溶性芳香族ポリケトンの開発動向
7. おわりに
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ポリイミドフィルムの特徴と今後の開発動向
Properties of Polyimide Film related to its Development Trend
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山口裕章（宇部興産（株） 研究開発本部 有機機能材料研究所 ポリイミドグループ グループリーダー）
ポリイミドは，エレクトロニクスを中心に不可欠な材料として広く使われている。非熱可塑性ポリイミドから形成されるフィルム材料の特徴を紹介し，電子産業分野で幅広く用いられるようになった特性上の理由を述べる。また，今後のさらなる高度化・機能化をめざした開発動向について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ポリイミドフィルムの製造法
3. 製品としてのポリイミドフィルム
4. 接着剤レス銅張り積層板におけるポリイミド
5. 最近のポリイミド基材に求められる特性
6. ポリイミドフィルムの開発動向
7. おわりに
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ZYLONの特徴と今後の開発動向
Features and Future Trends of Zylon
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阿部幸浩（東洋紡績（株） 総合研究所 コーポレート研究所）
ザイロンは高強度，高弾性率，高耐熱性および難燃性の4つの特徴を有するスーパー繊維である。この繊維の製造方法，物性，用途，今後の開発課題について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 分子設計
3. 「ザイロン」の製造方法
3.1 ザイロン重合
3.2 原料合成
3.3 繊維製造
4. 繊維物性
5. 用途
6. 今後の開発課題
7. おわりに
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耐熱性ポリアミド樹脂の特徴と今後の開発動向
Characteristics and Future Trend of Heat Resistant Polyamide
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宗澤裕二（（株）クラレ ジェネスタ事業部 開発部）
田村興造（（株）クラレ ジェネスタ事業部 開発部 開発主管）
PA46，変性PA6TおよびPA9Tといった耐熱性ポリアミドの特徴と今後の開発動向について述べた。特徴としては耐熱性，低吸水性，耐薬品性および摺動性があげられ，電気・電子用，LED反射板用および自動車・工業用が主な用途である。今後は，いずれの用途も環境問題に対応した材料開発が求められる。
【目次】
1. 耐熱性ポリアミドの種類と特徴
（1） 耐熱性
（2） 低吸水性
（3） 耐薬品性
（4） 摺動性
2. 需要動向と主な用途
3. 材料開発および用途開発動向
3.1 電気・電子用途
3.2 LED反射板用途
3.3 自動車・工業用途
（1） 摺動部品
（2） 燃料周辺部品
（3） LLC周辺部品
（4） 構造部品
4. 今後の開発動向
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高性能高分子の高次構造制御に関する最近の進歩
Recent Progress in Morphology Control of High Performance Polymers
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木村邦生（岡山大学大学院 環境学研究科 教授）
芳香族高分子の多くは成形加工性に乏しく，合目的的な分子鎖配向や高次構造形成を有する材料開発が難しい。重合と同時に高次構造を作り出す方法が，性能と成形加工性との背反的命題を解決し，自然界が行っているような精密に構造を制御する方法として注目される。本稿では，重合反応場を巧みに利用した高次構造制御法を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 重合誘起型オリゴマー相分離を利用した高次構造制御
2.1 重合誘起オリゴマー結晶化を利用した高次構造制御
2.2 重合誘起型液-液相分離を利用した高次構造制御
3. その他の重合過程を利用した高次構造制御
4. おわりに
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Market data
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エアフィルターの市場動向
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【目次】
1. 概要
2. 市場規模
2.1 市場規模推移
2.2 市場構造
3. 用途分野の動向
4. 企業動向
4.1 メーカーシェア
4.2 企業動向
（1） 日本バイリーン
（2） 日本無機
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4,400円
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特集：イオン液体の開発と応用
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進化するイオン液体―新機能への期待
Ionic Liquids with Unique Functions
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萩原理加（京都大学大学院 エネルギー科学研究科 教授）
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イオン液体の電子顕微鏡可視化剤としての応用
Application of Ionic Liquid to Visualization Reagent for Electron Microscope Observation
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桑畑進（大阪大学 大学院工学研究科 教授）
真空中でも蒸発しないイオン液体を，あるきっかけで走査型電子顕微鏡で観察してみたところ，液体がまったく帯電せずに見ることができるという発見をした。これは，イオン液体が電子顕微鏡観察において，あたかも電子伝導性を示すことを意味する。この発見は，絶縁性試料に対してイオン液体が電子顕微鏡観察における可視化剤として利用できることを意味しており，生体試料を含むさまざまな試料を電子顕微鏡で観察する技術につながる。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体を電子顕微鏡で見たきっかけ
3. イオン液体のSEM観察
4. SEMの可視化剤としての利用
5. イオン液体で濡らした生体試料のSEM観察
6. 金を蒸着したイオン液体のTEM観察
7. おわりに
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フッ素系高分子集合体／イオン液体ナノコンポジットの調製とその応用
Preparation and Applications of Fluorinated Oligomeric Aggregates/Ionic Liquids Nanocomposites
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沢田英夫（弘前大学大学院 理工学研究科 教授）
フルオロアルキル基含有オリゴマー類を用いることにより，種々のイオン液体の表面張力を効率よく低下させることができた。これらオリゴマー類はまた，イオン液体がカプセル化された新しいフッ素系高分子集合体／イオン液体ナノコンポジットへと誘導することができた。これらナノコンポジットは，800℃に焼成させても熱重量減少をまったく示さないという興味深い挙動をし，今後新しい機能材料としての展開が大いに期待できる。
【目次】
1. はじめに
2. フルオロアルキル基含有オリゴマー類によるフラーレンのイオン液体への可溶化
3. フルオロアルキル基含有オリゴマー類によるイオン液体のゲル化
4. フルオロアルキル基含有オリゴマー／シリカ／イオン液体ナノコンポジットの調製
5. フルオロアルキル基含有オリゴマー／シリカ／イオン液体ナノコンポジットの耐熱性
6. おわりに
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イオン液体固定化触媒（SILC）の開発
Immobilization of Homogeneous Organometallic Catalyst as SILC
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萩原久大（新潟大学大学院 自然科学研究科 教授）
本方法を用いると，均一系有機金属触媒はイオン液体を用いて無機固体の細孔内に固定化することができる（SILC；Supported Ionic Liquid Catalyst）。安定性に欠ける触媒も固定化できるソフトな方法である。均一系有機金属触媒のSILC化により，Mizoroki-Heck，Suzuki-Miyaura，オレフィンメタセシス反応などで触媒活性の向上とリサイクル性の発現が認められた。またPd-SILCは水系溶媒での使用が可能であった。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体を液相支持体とするMizoroki-Heck反応
3. イオン液体を用いた均一系有機金属触媒の無機固体支持体への固定化
4. Pd-SILCを用いるMizoroki-Heck反応
5. Pd-SILCを用いる水中でのMizoroki-Heck反応
6. Pd-SILCを用いるSuzuki-Miyaura反応
7. Ru-SILCを用いるオレフィンメタセシス反応
8. おわりに
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バイオマス変換プロセスへのイオン液体の応用
Application of Ionic Liquids for the Conversion of Biomass
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宮藤久士（京都大学大学院 エネルギー科学研究科 エネルギー社会・環境科学専攻 助教）
エネルギー・環境問題が深刻化するなか，環境負荷の小さいバイオマス資源が注目されている。一方，イオン液体は，バイオマス中に存在するセルロースを溶解しうることが知られている。本稿では，セルロース溶解性を利用した，イオン液体のバイオマス研究への応用に関する近年の研究開発動向について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. セルロースの溶解
3. セルロース誘導体化への応用
4. 複合材料創製への応用
5. セルロースの低分子化プロセスへの応用
6. おわりに
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イオン液体-発光材料コンポジットの作製
Ionic Liquid-based Luminescent Composite Materials
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中嶋琢也（奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 助教）
河合壯（奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 教授）
発光性の半導体ナノ結晶とイオン液体の複合化手法と，その複合材料の特性・機能について紹介する。半導体ナノ結晶はイオン液体と複合化させることにより，光学特性の大幅な向上が見いだされ，さらに重合性のイオン液体を用いた発光材料のポリマー固体化に成功した。また，イオン液体中に安定に複合化された半導体ナノ結晶の増感作用を利用した光重合反応についてもあわせて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体-発行材料コンポジット
2.1 イオン液体中への半導体ナノ結晶の導入
2.2 イオン液体をマトリックスとしたCdTeナノ結晶の低温発光特性
2.3 イオン液体ポリマー-半導体ナノ結晶コンポジット
3. 半導体ナノ結晶の増感作用によるイオン液体モノマーの重合
4. おわりに
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イオン液体の界面を利用する中空マイクロ粒子の作製
Interfacial Synthesis of Hollow Microspheres in Ionic Liquids
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森川全章（九州大学 工学研究院 応用化学部門 助教）
君塚信夫（九州大学 工学研究院 応用化学部門 教授）
イオン液体は，イオンの構造によって他の媒体との相分離特性を自由に制御できる魅力的な液体である。また，液-液界面における物質の分配，吸着および界面反応を積極的に利用することによって，機能材料の有用な合成システムを構築することができる。ここでは，イオン液体の界面設計と動的制御に基づく新しい無機・生体高分子材料の作製について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体／トルエン界面でのゾルゲル反応によるチタニア中空粒子の作製
3. イオン液体／水界面におけるタンパク質の集積化とマイクロカプセルの作製
4. おわりに
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ナノ相分離構造を有する液晶性イオン液体の機能化
Functionalization of Liquid-Crystalline Ionic Liquids Forming Nanophase-Segregated Structures
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吉尾正史（東京大学 大学院工学系研究科 化学生命工学専攻 助教）
加藤隆史（東京大学 大学院工学系研究科 化学生命工学専攻 教授）
イオン液体の基本化学構造であるイミダゾリウム塩などを適当に化学修飾すると，イオン性の液晶材料になる。スメクチック相やカラムナー相という液晶ナノ相分離構造の形成や，それを用いた異方的イオン伝導材料の構築について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体の液晶化：ナノ相分離・構造形成
3. ナノ相分離を形成した液晶の配向制御による異方的イオン伝導体の構築
4. おわりに
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イオン液体の市場動向
Market Trend on Ionic Liquids
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シーエムシー出版 編集部
【目次】
1. 概要
2. 需要分野の動向
2.1 電気二重層キャパシター
2.2 リチウムイオン電池
2.3 有機系太陽電池
2.4 燃料電地
3. 企業動向
（1） 東洋合成工業
（2） 日本カーリット
（3） 関東化学
（4） 日清紡績
（5） 第一工業製薬
（6） 日本触媒
（7） その他
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進化するイオン液体―新機能への期待
Ionic Liquids with Unique Functions
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萩原理加（京都大学大学院 エネルギー科学研究科 教授）
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イオン液体の電子顕微鏡可視化剤としての応用
Application of Ionic Liquid to Visualization Reagent for Electron Microscope Observation
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桑畑進（大阪大学 大学院工学研究科 教授）
真空中でも蒸発しないイオン液体を，あるきっかけで走査型電子顕微鏡で観察してみたところ，液体がまったく帯電せずに見ることができるという発見をした。これは，イオン液体が電子顕微鏡観察において，あたかも電子伝導性を示すことを意味する。この発見は，絶縁性試料に対してイオン液体が電子顕微鏡観察における可視化剤として利用できることを意味しており，生体試料を含むさまざまな試料を電子顕微鏡で観察する技術につながる。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体を電子顕微鏡で見たきっかけ
3. イオン液体のSEM観察
4. SEMの可視化剤としての利用
5. イオン液体で濡らした生体試料のSEM観察
6. 金を蒸着したイオン液体のTEM観察
7. おわりに
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フッ素系高分子集合体／イオン液体ナノコンポジットの調製とその応用
Preparation and Applications of Fluorinated Oligomeric Aggregates/Ionic Liquids Nanocomposites
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沢田英夫（弘前大学大学院 理工学研究科 教授）
フルオロアルキル基含有オリゴマー類を用いることにより，種々のイオン液体の表面張力を効率よく低下させることができた。これらオリゴマー類はまた，イオン液体がカプセル化された新しいフッ素系高分子集合体／イオン液体ナノコンポジットへと誘導することができた。これらナノコンポジットは，800℃に焼成させても熱重量減少をまったく示さないという興味深い挙動をし，今後新しい機能材料としての展開が大いに期待できる。
【目次】
1. はじめに
2. フルオロアルキル基含有オリゴマー類によるフラーレンのイオン液体への可溶化
3. フルオロアルキル基含有オリゴマー類によるイオン液体のゲル化
4. フルオロアルキル基含有オリゴマー／シリカ／イオン液体ナノコンポジットの調製
5. フルオロアルキル基含有オリゴマー／シリカ／イオン液体ナノコンポジットの耐熱性
6. おわりに
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イオン液体固定化触媒（SILC）の開発
Immobilization of Homogeneous Organometallic Catalyst as SILC
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萩原久大（新潟大学大学院 自然科学研究科 教授）
本方法を用いると，均一系有機金属触媒はイオン液体を用いて無機固体の細孔内に固定化することができる（SILC；Supported Ionic Liquid Catalyst）。安定性に欠ける触媒も固定化できるソフトな方法である。均一系有機金属触媒のSILC化により，Mizoroki-Heck，Suzuki-Miyaura，オレフィンメタセシス反応などで触媒活性の向上とリサイクル性の発現が認められた。またPd-SILCは水系溶媒での使用が可能であった。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体を液相支持体とするMizoroki-Heck反応
3. イオン液体を用いた均一系有機金属触媒の無機固体支持体への固定化
4. Pd-SILCを用いるMizoroki-Heck反応
5. Pd-SILCを用いる水中でのMizoroki-Heck反応
6. Pd-SILCを用いるSuzuki-Miyaura反応
7. Ru-SILCを用いるオレフィンメタセシス反応
8. おわりに
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バイオマス変換プロセスへのイオン液体の応用
Application of Ionic Liquids for the Conversion of Biomass
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宮藤久士（京都大学大学院 エネルギー科学研究科 エネルギー社会・環境科学専攻 助教）
エネルギー・環境問題が深刻化するなか，環境負荷の小さいバイオマス資源が注目されている。一方，イオン液体は，バイオマス中に存在するセルロースを溶解しうることが知られている。本稿では，セルロース溶解性を利用した，イオン液体のバイオマス研究への応用に関する近年の研究開発動向について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. セルロースの溶解
3. セルロース誘導体化への応用
4. 複合材料創製への応用
5. セルロースの低分子化プロセスへの応用
6. おわりに
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イオン液体-発光材料コンポジットの作製
Ionic Liquid-based Luminescent Composite Materials
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中嶋琢也（奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 助教）
河合壯（奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 教授）
発光性の半導体ナノ結晶とイオン液体の複合化手法と，その複合材料の特性・機能について紹介する。半導体ナノ結晶はイオン液体と複合化させることにより，光学特性の大幅な向上が見いだされ，さらに重合性のイオン液体を用いた発光材料のポリマー固体化に成功した。また，イオン液体中に安定に複合化された半導体ナノ結晶の増感作用を利用した光重合反応についてもあわせて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体-発行材料コンポジット
2.1 イオン液体中への半導体ナノ結晶の導入
2.2 イオン液体をマトリックスとしたCdTeナノ結晶の低温発光特性
2.3 イオン液体ポリマー-半導体ナノ結晶コンポジット
3. 半導体ナノ結晶の増感作用によるイオン液体モノマーの重合
4. おわりに
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イオン液体の界面を利用する中空マイクロ粒子の作製
Interfacial Synthesis of Hollow Microspheres in Ionic Liquids
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森川全章（九州大学 工学研究院 応用化学部門 助教）
君塚信夫（九州大学 工学研究院 応用化学部門 教授）
イオン液体は，イオンの構造によって他の媒体との相分離特性を自由に制御できる魅力的な液体である。また，液-液界面における物質の分配，吸着および界面反応を積極的に利用することによって，機能材料の有用な合成システムを構築することができる。ここでは，イオン液体の界面設計と動的制御に基づく新しい無機・生体高分子材料の作製について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体／トルエン界面でのゾルゲル反応によるチタニア中空粒子の作製
3. イオン液体／水界面におけるタンパク質の集積化とマイクロカプセルの作製
4. おわりに
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ナノ相分離構造を有する液晶性イオン液体の機能化
Functionalization of Liquid-Crystalline Ionic Liquids Forming Nanophase-Segregated Structures
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吉尾正史（東京大学 大学院工学系研究科 化学生命工学専攻 助教）
加藤隆史（東京大学 大学院工学系研究科 化学生命工学専攻 教授）
イオン液体の基本化学構造であるイミダゾリウム塩などを適当に化学修飾すると，イオン性の液晶材料になる。スメクチック相やカラムナー相という液晶ナノ相分離構造の形成や，それを用いた異方的イオン伝導材料の構築について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体の液晶化：ナノ相分離・構造形成
3. ナノ相分離を形成した液晶の配向制御による異方的イオン伝導体の構築
4. おわりに
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イオン液体の市場動向
Market Trend on Ionic Liquids
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シーエムシー出版 編集部
【目次】
1. 概要
2. 需要分野の動向
2.1 電気二重層キャパシター
2.2 リチウムイオン電池
2.3 有機系太陽電池
2.4 燃料電地
3. 企業動向
（1） 東洋合成工業
（2） 日本カーリット
（3） 関東化学
（4） 日清紡績
（5） 第一工業製薬
（6） 日本触媒
（7） その他
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4,400円
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特集：機能性向上のための複合材料界面の工夫
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特集にあたって
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濱田泰以（京都工芸繊維大学大学院 工芸科学研究科 先端ファイブロ科学専攻 教授）
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ナノ粒子のグラフト化による機能付与
Functionalization of Nanoparticles by Grafting of Polymers
--------------------------------------------------------------------------------
坪川紀夫（新潟大学 工学部；超域研究機構；環境材料ナノ化学教育研究センター；教授）
ナノ粒子表面へのポリマーのグラフト化の方法論についてまとめた。次いで，溶媒を用いない乾式系における多分岐ポリアミドアミンやビニルポリマーのグラフト反応を紹介した。さらに，ポリマーグラフト化ナノ粒子によるエポキシ樹脂の硬化反応，ナノ粒子表面への太陽光-熱変換・蓄熱機能，生物忌避性の付与，さらには難燃剤の固定化についてまとめた。
【目次】
1. はじめに
2. グラフト化の方法論
3. 乾式系におけるシリカナノ粒子表面へのグラフト反応
3.1 多分岐PAMAMのグラフト
3.2 ラジカルグラフト重合
3.2.1 アゾ基を導入したシリカ表面からのラジカルグラフト重合
3.2.2 乾式系におけるラジカル重合開始基の導入とグラフト重合
3.3 カチオングラフト重合
3.3.1 カーボンブラック表面からのカチオングラフト重合
3.3.2 シリカ表面のヨードプロピル基からのカチオングラフト重合
4. ポリマーグラフトシリカナノ粒子表面への機能付与
4.1 多分岐PAMAMグラフトシリカによるエポキシ樹脂の硬化反応
4.2 太陽光-熱変換・蓄熱機能の付与
4.3 カプサイシンの固定化
4.4 難燃性の付与
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
シランカップリング剤による表面処理とそれが形成する界面構造
Surface Treatment of Filler Particles by Silane Coupling Agents
--------------------------------------------------------------------------------
永田員也（岡山県工業技術センター 化学系技術部 有機材料グループ 専門研究員）
シランカップリング剤による表面処理により，フィラー充填複合材料の特性が大きく改善されることが知られている。しかし，複合材料のキーファクターの一つであるフィラー表面での構造は明らかにされていない。ここではシランカップリング剤の種類と加水分解反応，フィラー表面とシランカップリング剤の反応，フィラー表面に形成されるシランカップリング剤凝集構造についての最近の研究を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. シランカップリング剤の役割
2.1 シランカップリング剤の種類
2.2 フィラー表面での反応
3. シランカップリング剤が形成する界面
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GF強化熱可塑性樹脂の界面およびその制御
The Controls of Inter-phase at GF Reinforced Plastics
--------------------------------------------------------------------------------
野村学（出光興産（株） 樹脂研究所 主任研究員；京都工芸繊維大学 伝統みらい研究センター 特任教授）
GF強化熱可塑性樹脂において，GFによる補強効果を十分発揮させるためには樹脂とGFの界面が非常に大切であり，界面制御技術が重要となる。GF強化熱可塑性樹脂の界面に関しては，これまで化学面，物理面，物性面より多くの研究が行われ，さまざまな界面改良技術が提案されてきている。GF強化熱可塑性樹脂の界面およびその制御についての概説，および界面を積極的に活用（制御）し新しい材料を創出する試みの一部を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. GFPPの界面改質法と界面せん断強度
3. GFPPの界面状態
4. 界面に及ぼすフィルムフォーマーの作用
5. 界面を活用した新材料の創出
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
ガラス繊維複合材料界面の工夫
Designing Interphase in Glass Fiber Composites
--------------------------------------------------------------------------------
中村幸一（日東紡（株） 福島研究所）
鈴木芳治（日東紡（株） 福島工場 技術統括部 統括部長）
ガラス繊維複合材料は，産業資材としての構造部材からプリント配線板といった電子材料分野まで幅広く用いられる。これら分野で発展するためには，ガラス繊維の特性を引き出す界面の工夫が不可欠である。本稿では，ガラス繊維に施される工夫（ガラス-樹脂の界面強化と界面近傍の樹脂改質）について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. ガラス繊維
2.1 ガラス繊維の概要
2.2 ガラス繊維製品
3. ガラス繊維の集束剤と表面処理剤
3.1 ヤーン系集束剤
3.2 ロービング系集束剤
3.3 表面処理剤
4. 表面処理
4.1 ガラスクロスの表面処理
4.2 ガラスクロス用表面処理の変遷
4.3 表面処理とプリント配線板の関係
5. ガラス繊維複合材料の界面効果
6. ガラス繊維とシラン剤の関係
6.1 シラン剤の選択について
6.2 ガラス繊維複合材料へのシラン剤相構造のかかわり
6.3 シラン剤相構造の工夫について
6.4 ガラス繊維集束剤と界面強化について
7. ガラス繊維近傍の樹脂改質
7.1 界面近傍樹脂へのシラン剤の影響
7.2 動的粘弾性に及ぼすシラン剤の影響
7.3 破壊靭性値に及ぼすシラン剤の影響
8. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
天然繊維充填複合材料の界面の工夫
Interface Control in Natural Fiber-based Composites
--------------------------------------------------------------------------------
小滝雅也（京都工芸繊維大学大学院 工芸科学研究科 先端ファイブロ科学専攻 准教授）
天然繊維は，再生可能資源としてさまざまな用途，特にプラスチックとの複合体として利用が開始されている。本稿では，天然繊維充填複合材料における界面制御技術の一端を紹介する。特に，強化繊維，母材樹脂のみならず，界面改質剤にも天然材料であるセラック樹脂を用いた取り組みに焦点を当てる。
【目次】
1. はじめに
2. 天然繊維
3. 生分解性樹脂
4. セラック樹脂
5. 天然繊維充填複合材料における界面改質
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
テキスタイル複合材料における界面の役割
Role of Surface Treatment in Textile Composites
--------------------------------------------------------------------------------
仲井朝美（京都工芸繊維大学 伝統みらい研究センター 准教授）
テキスタイル複合材料における界面の役割について概説する。テキスタイル複合材料における繊維束に施される表面処理は，製織工程における摩擦からの保護とマトリックス樹脂との接着性向上という，相反する役割を担っているため，複合材料の損傷形態に合わせて最適な表面処理を選択する必要がある。
【目次】
1. はじめに
2. テキスタイル複合材料における界面の役割
3. 製織過程における繊維強度低下
4. テキスタイル複合材料における交差部界面評価手法
4.1 繊維束交差部引き抜き試験
4.2 実験方法
4.3 実験結果
4.4 繊維束交差部界面の材料定数同定
5. テキスタイル複合材料の力学的特性
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Material Report
--------------------------------------------------------------------------------
R&D
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絶縁体チタン酸ストロンチウム結晶に閉じ込めた電子の巨大熱起電力
Giant Thermopower of Two-dimensionally Confined Electrons in Dielectric SrTiO3 Crystal
--------------------------------------------------------------------------------
太田裕道（名古屋大学大学院 工学研究科 化学・生物工学専攻 准教授）
絶縁体として知られるSrTiO3結晶と金属的なSrTi0.8Nb0.2O3結晶を分子オーダーで人工的に積み重ねることによって作製された，厚さわずか0.4nmのSrTi0.8Nb0.2O3層に閉じ込められた，2次元電子ガスと呼ばれる伝導電子の巨大熱起電力について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 誘電体SrTiO3/SrTiO3：Nb人口超格子の作製
3. 誘電体SrTiO3/SrTiO3：Nb人口超格子の巨大熱起電力
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
高性能光触媒シートの開発と応用
Applications of Photocatalyst to High Performance Paper
--------------------------------------------------------------------------------
宮崎宏（福助工業（株） 製造技術部 素材開発グループ チーフリーダー）
われわれが開発した2層抄きの方法により，さまざまな繊維処方に対しても紙力強度のある高性能光触媒シートの製造が可能となった。その応用として，脱臭目的のフィルター用途などが考えられる。
【目次】
1. はじめに
2. 実験方法
（1） 実験試料
（2） シートマシンによる方法
（3） 抄紙機による試作
（4） シートの評価試験
3. 結果と考察
3.1 1回目抄紙機による試作
3.2 2回目抄紙機による試作
3.3 シートマシンによる試作
3.4 3回目抄紙機による試作
4. 高性能光触媒シートの事業展開
4.1 応用例（1）：高活性光触媒シートをフィルター化，それを使用した脱臭機の開発
4.2 応用例（2）：マスク用フィルターへの利用
5. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
高気孔率ポーラス金属作製技術と応用
Production Process of High Porosity Metal Foam and its Application
--------------------------------------------------------------------------------
清水透（（独）産業技術総合研究所 先進製造プロセス研究部門 主任研究員）
高気孔率ポーラス金属は軽量構造材料から吸音材料，断熱材料などさまざまな応用が展望される。ここでは，さまざまな作製技術について概論するとともに，当所で開発された，粉末金属からのポーラス金属の製造技術について紹介する。この方法によれば，ステンレス鋼を中心とし鉄鋼素材のポーラス金属を95～98％といった，たいへん高い気孔率で作製することが可能である。さらに，これらの高気孔率ポーラス金属が今後利用されるであろう用途についても展望する。
【目次】
1. はじめに
2. 発泡体の気孔構造とその特徴
3. 発泡金属・ポーラス金属の製造技術と利用
3.1 製造技術―溶かして作る
3.2 製造技術―粉末を焼結して作る
3.3 製造技術―液体・気体から作る
3.4 実用化プロセスの現状
4. 先進製造プロセス研究部門での製造技術
4.1 作製方法のコンセプトと水溶性高分子バインダー
4.2 粉末スラリーからの高気孔率発泡金属作製方法
（1） ゲル化発泡法による超高気孔率発泡金属
（2） スペースホルダー法による高気孔率発泡金属
5. ポーラス金属の応用と実用化
5.1 実用化されているポーラス金属とその応用
5.2 想定される応用
（1） 建築・土木関連
（2） 航空宇宙関連
（3） 自動車関連
（4） 熱・エネルギー関連
（5） 機械・生産技術関連
（6） バイオ・医療関連
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
連載 SPring-8の産業利用（15)
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X線自由電子レーザーとナノ3次元構造のイメージング
X-ray Free Electron Laser and its Application to 3-dimensional Imaging of Non-crystalline Nano-structure
--------------------------------------------------------------------------------
石川哲也（（独）理化学研究所 播磨研究所 放射光科学総合研究センター センター長）
X線領域のレーザーは，ナノの世界を照らす光として以前からその実現が待望されていた。高エネルギー電子加速器を利用した自由電子レーザーが，X線レーザーの有力候補であったが，自己増幅自発放射原理の発見により実現への技術的問題点がなくなり，欧米で大規模施設建設計画が進められていた。わが国でも，2006年度に始まった第3期科学技術基本計画の中で「国家基幹技術」と位置づけられ，2010年度までの5年間で，大型放射光施設SPring-8と同一サイトに建設されることになった。本稿では，X線自由電子レーザーの原理を概説したのち，現在進行中の施設建設計画の概要を述べ，X線レーザーの利用研究として注目が集まっている非結晶ナノ構造のイメージング技術を紹介したい。
【目次】
1. はじめに
2. X線自由電子レーザーの特徴と性能
3. X線自由電子レーザーの利用：ナノ3次元構造のイメージング
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Market data
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機能性酸化チタンの市場動向
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【目次】
1. 概要
2. 機能性酸化チタンの動向
2.1 光触媒酸化チタン
2.2 超微粒子酸化チタン
2.3 高純度酸化チタン
2.4 脱硝触媒担体用
2.5 導電性酸化チタン
3. 酸化チタンの需給動向
4. 価格
5. 企業動向
（1） 石原産業
（2） テイカ
（3） 堺化学工業
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特集にあたって
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濱田泰以（京都工芸繊維大学大学院 工芸科学研究科 先端ファイブロ科学専攻 教授）
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ナノ粒子のグラフト化による機能付与
Functionalization of Nanoparticles by Grafting of Polymers
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坪川紀夫（新潟大学 工学部；超域研究機構；環境材料ナノ化学教育研究センター；教授）
ナノ粒子表面へのポリマーのグラフト化の方法論についてまとめた。次いで，溶媒を用いない乾式系における多分岐ポリアミドアミンやビニルポリマーのグラフト反応を紹介した。さらに，ポリマーグラフト化ナノ粒子によるエポキシ樹脂の硬化反応，ナノ粒子表面への太陽光-熱変換・蓄熱機能，生物忌避性の付与，さらには難燃剤の固定化についてまとめた。
【目次】
1. はじめに
2. グラフト化の方法論
3. 乾式系におけるシリカナノ粒子表面へのグラフト反応
3.1 多分岐PAMAMのグラフト
3.2 ラジカルグラフト重合
3.2.1 アゾ基を導入したシリカ表面からのラジカルグラフト重合
3.2.2 乾式系におけるラジカル重合開始基の導入とグラフト重合
3.3 カチオングラフト重合
3.3.1 カーボンブラック表面からのカチオングラフト重合
3.3.2 シリカ表面のヨードプロピル基からのカチオングラフト重合
4. ポリマーグラフトシリカナノ粒子表面への機能付与
4.1 多分岐PAMAMグラフトシリカによるエポキシ樹脂の硬化反応
4.2 太陽光-熱変換・蓄熱機能の付与
4.3 カプサイシンの固定化
4.4 難燃性の付与
5. おわりに
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シランカップリング剤による表面処理とそれが形成する界面構造
Surface Treatment of Filler Particles by Silane Coupling Agents
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永田員也（岡山県工業技術センター 化学系技術部 有機材料グループ 専門研究員）
シランカップリング剤による表面処理により，フィラー充填複合材料の特性が大きく改善されることが知られている。しかし，複合材料のキーファクターの一つであるフィラー表面での構造は明らかにされていない。ここではシランカップリング剤の種類と加水分解反応，フィラー表面とシランカップリング剤の反応，フィラー表面に形成されるシランカップリング剤凝集構造についての最近の研究を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. シランカップリング剤の役割
2.1 シランカップリング剤の種類
2.2 フィラー表面での反応
3. シランカップリング剤が形成する界面
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GF強化熱可塑性樹脂の界面およびその制御
The Controls of Inter-phase at GF Reinforced Plastics
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野村学（出光興産（株） 樹脂研究所 主任研究員；京都工芸繊維大学 伝統みらい研究センター 特任教授）
GF強化熱可塑性樹脂において，GFによる補強効果を十分発揮させるためには樹脂とGFの界面が非常に大切であり，界面制御技術が重要となる。GF強化熱可塑性樹脂の界面に関しては，これまで化学面，物理面，物性面より多くの研究が行われ，さまざまな界面改良技術が提案されてきている。GF強化熱可塑性樹脂の界面およびその制御についての概説，および界面を積極的に活用（制御）し新しい材料を創出する試みの一部を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. GFPPの界面改質法と界面せん断強度
3. GFPPの界面状態
4. 界面に及ぼすフィルムフォーマーの作用
5. 界面を活用した新材料の創出
6. おわりに
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ガラス繊維複合材料界面の工夫
Designing Interphase in Glass Fiber Composites
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中村幸一（日東紡（株） 福島研究所）
鈴木芳治（日東紡（株） 福島工場 技術統括部 統括部長）
ガラス繊維複合材料は，産業資材としての構造部材からプリント配線板といった電子材料分野まで幅広く用いられる。これら分野で発展するためには，ガラス繊維の特性を引き出す界面の工夫が不可欠である。本稿では，ガラス繊維に施される工夫（ガラス-樹脂の界面強化と界面近傍の樹脂改質）について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. ガラス繊維
2.1 ガラス繊維の概要
2.2 ガラス繊維製品
3. ガラス繊維の集束剤と表面処理剤
3.1 ヤーン系集束剤
3.2 ロービング系集束剤
3.3 表面処理剤
4. 表面処理
4.1 ガラスクロスの表面処理
4.2 ガラスクロス用表面処理の変遷
4.3 表面処理とプリント配線板の関係
5. ガラス繊維複合材料の界面効果
6. ガラス繊維とシラン剤の関係
6.1 シラン剤の選択について
6.2 ガラス繊維複合材料へのシラン剤相構造のかかわり
6.3 シラン剤相構造の工夫について
6.4 ガラス繊維集束剤と界面強化について
7. ガラス繊維近傍の樹脂改質
7.1 界面近傍樹脂へのシラン剤の影響
7.2 動的粘弾性に及ぼすシラン剤の影響
7.3 破壊靭性値に及ぼすシラン剤の影響
8. おわりに
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天然繊維充填複合材料の界面の工夫
Interface Control in Natural Fiber-based Composites
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小滝雅也（京都工芸繊維大学大学院 工芸科学研究科 先端ファイブロ科学専攻 准教授）
天然繊維は，再生可能資源としてさまざまな用途，特にプラスチックとの複合体として利用が開始されている。本稿では，天然繊維充填複合材料における界面制御技術の一端を紹介する。特に，強化繊維，母材樹脂のみならず，界面改質剤にも天然材料であるセラック樹脂を用いた取り組みに焦点を当てる。
【目次】
1. はじめに
2. 天然繊維
3. 生分解性樹脂
4. セラック樹脂
5. 天然繊維充填複合材料における界面改質
6. おわりに
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テキスタイル複合材料における界面の役割
Role of Surface Treatment in Textile Composites
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仲井朝美（京都工芸繊維大学 伝統みらい研究センター 准教授）
テキスタイル複合材料における界面の役割について概説する。テキスタイル複合材料における繊維束に施される表面処理は，製織工程における摩擦からの保護とマトリックス樹脂との接着性向上という，相反する役割を担っているため，複合材料の損傷形態に合わせて最適な表面処理を選択する必要がある。
【目次】
1. はじめに
2. テキスタイル複合材料における界面の役割
3. 製織過程における繊維強度低下
4. テキスタイル複合材料における交差部界面評価手法
4.1 繊維束交差部引き抜き試験
4.2 実験方法
4.3 実験結果
4.4 繊維束交差部界面の材料定数同定
5. テキスタイル複合材料の力学的特性
6. おわりに
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Material Report
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R&D
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絶縁体チタン酸ストロンチウム結晶に閉じ込めた電子の巨大熱起電力
Giant Thermopower of Two-dimensionally Confined Electrons in Dielectric SrTiO3 Crystal
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太田裕道（名古屋大学大学院 工学研究科 化学・生物工学専攻 准教授）
絶縁体として知られるSrTiO3結晶と金属的なSrTi0.8Nb0.2O3結晶を分子オーダーで人工的に積み重ねることによって作製された，厚さわずか0.4nmのSrTi0.8Nb0.2O3層に閉じ込められた，2次元電子ガスと呼ばれる伝導電子の巨大熱起電力について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 誘電体SrTiO3/SrTiO3：Nb人口超格子の作製
3. 誘電体SrTiO3/SrTiO3：Nb人口超格子の巨大熱起電力
4. おわりに
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高性能光触媒シートの開発と応用
Applications of Photocatalyst to High Performance Paper
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宮崎宏（福助工業（株） 製造技術部 素材開発グループ チーフリーダー）
われわれが開発した2層抄きの方法により，さまざまな繊維処方に対しても紙力強度のある高性能光触媒シートの製造が可能となった。その応用として，脱臭目的のフィルター用途などが考えられる。
【目次】
1. はじめに
2. 実験方法
（1） 実験試料
（2） シートマシンによる方法
（3） 抄紙機による試作
（4） シートの評価試験
3. 結果と考察
3.1 1回目抄紙機による試作
3.2 2回目抄紙機による試作
3.3 シートマシンによる試作
3.4 3回目抄紙機による試作
4. 高性能光触媒シートの事業展開
4.1 応用例（1）：高活性光触媒シートをフィルター化，それを使用した脱臭機の開発
4.2 応用例（2）：マスク用フィルターへの利用
5. おわりに
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高気孔率ポーラス金属作製技術と応用
Production Process of High Porosity Metal Foam and its Application
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清水透（（独）産業技術総合研究所 先進製造プロセス研究部門 主任研究員）
高気孔率ポーラス金属は軽量構造材料から吸音材料，断熱材料などさまざまな応用が展望される。ここでは，さまざまな作製技術について概論するとともに，当所で開発された，粉末金属からのポーラス金属の製造技術について紹介する。この方法によれば，ステンレス鋼を中心とし鉄鋼素材のポーラス金属を95～98％といった，たいへん高い気孔率で作製することが可能である。さらに，これらの高気孔率ポーラス金属が今後利用されるであろう用途についても展望する。
【目次】
1. はじめに
2. 発泡体の気孔構造とその特徴
3. 発泡金属・ポーラス金属の製造技術と利用
3.1 製造技術―溶かして作る
3.2 製造技術―粉末を焼結して作る
3.3 製造技術―液体・気体から作る
3.4 実用化プロセスの現状
4. 先進製造プロセス研究部門での製造技術
4.1 作製方法のコンセプトと水溶性高分子バインダー
4.2 粉末スラリーからの高気孔率発泡金属作製方法
（1） ゲル化発泡法による超高気孔率発泡金属
（2） スペースホルダー法による高気孔率発泡金属
5. ポーラス金属の応用と実用化
5.1 実用化されているポーラス金属とその応用
5.2 想定される応用
（1） 建築・土木関連
（2） 航空宇宙関連
（3） 自動車関連
（4） 熱・エネルギー関連
（5） 機械・生産技術関連
（6） バイオ・医療関連
6. おわりに
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連載 SPring-8の産業利用（15)
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X線自由電子レーザーとナノ3次元構造のイメージング
X-ray Free Electron Laser and its Application to 3-dimensional Imaging of Non-crystalline Nano-structure
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石川哲也（（独）理化学研究所 播磨研究所 放射光科学総合研究センター センター長）
X線領域のレーザーは，ナノの世界を照らす光として以前からその実現が待望されていた。高エネルギー電子加速器を利用した自由電子レーザーが，X線レーザーの有力候補であったが，自己増幅自発放射原理の発見により実現への技術的問題点がなくなり，欧米で大規模施設建設計画が進められていた。わが国でも，2006年度に始まった第3期科学技術基本計画の中で「国家基幹技術」と位置づけられ，2010年度までの5年間で，大型放射光施設SPring-8と同一サイトに建設されることになった。本稿では，X線自由電子レーザーの原理を概説したのち，現在進行中の施設建設計画の概要を述べ，X線レーザーの利用研究として注目が集まっている非結晶ナノ構造のイメージング技術を紹介したい。
【目次】
1. はじめに
2. X線自由電子レーザーの特徴と性能
3. X線自由電子レーザーの利用：ナノ3次元構造のイメージング
4. おわりに
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Market data
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機能性酸化チタンの市場動向
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【目次】
1. 概要
2. 機能性酸化チタンの動向
2.1 光触媒酸化チタン
2.2 超微粒子酸化チタン
2.3 高純度酸化チタン
2.4 脱硝触媒担体用
2.5 導電性酸化チタン
3. 酸化チタンの需給動向
4. 価格
5. 企業動向
（1） 石原産業
（2） テイカ
（3） 堺化学工業
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