機能材料 発売日・バックナンバー

Material Report

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R&D

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コバルトナノワイヤーの新規大量合成法
A Novel Method for the Synthesis of Abundant Cobalt Nanowires

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星野勝義（千葉大学　工学部　情報画像工学科　教授）

　ナノワイヤー・ナノチューブは,その利用分野・範囲の豊富さから世界中で基礎
から応用にわたる精力的な研究が続けられている。筆者の研究グループでは近年,
常温・常圧下で,ある種のコバルト錯体水溶液を電解還元するだけのきわめて平易な
1段階電解プロセスにより,大量のコバルトナノワイヤーを得る手法を見いだした。
本稿では,その新規手法の紹介と技術的特徴および応用展開について概説する。


【目次】
1.　はじめに
2.　コバルト化合物の電気化学的還元
3.　コバルトナノワイヤーの製作とキャラクタリゼーション
4.　コバルトナノワイヤーの製作条件
4.1　電解電位の影響
4.2　コバルト錯体濃度の影響
4.3　支持電解質の種類および電解温度の影響
5.　技術的特徴と応用展開



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室温イオン液体の低粘度化とフェムト秒分光で見る分子間相互作用
A Challenge for Lower Viscosity Room Temperature Ionic Liquids
and Femtosecond Spectroscopy Probing their Intermolecular Interactions

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城田秀明（Department of Chemistry and Chemical Biology, Rutgers,
The State University of New Jersey）

　室温イオン液体は,イオン対で構成されながら室温で流動性があるという特異な
性質をもつものの,その特殊な分子間相互作用のために粘度が通常の分子性液体に
比べ高い。本稿では,ケイ素を使った室温イオン液体の低粘度化への試みと,その
特異な分子間相互の影響が顕著に現れるフェムト秒からピコ秒の時間領域の分子
間振動ダイナミクスについて解説する。


【目次】
1.　はじめに
2.　低粘土室温液体設計の試み
3.　ケイ素を含むカチオンをベースにしたイオン液体
4.　フェムト秒分光によるイオン液体の分子間相互の評価
5.　イオン液体独自の特性―イオン液体と中性分子混合液体の比較
6.　おわりに




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ダイヤモンド紫外線センサー
Diamond Ultraviolet Light Sensor

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小出康夫（（独）物質・材料研究機構センサー材料センターグループリーダー）

　高融点金属カーバイド金属の炭化タングステン（WC）基をショットキー性およ
びオーム性電極として用いることによって,きわめて熱安定な太陽光ブラインド型
ダイヤモンド深紫外線センサーの開発に成功した。本センサーの深紫外線の可視
光に対する受光感度比は6 桁が達成されており,光応答特性は500℃,5 時間の熱処
理後も変化せずきわめて熱安定であった。また本センサーは大きな光学利得特性を
もっており,その機構は金属/ダイヤモンド界面での界面準位が関連するものと考え
られる。本稿では,ダイヤモンド紫外線センサーの現時点での到達点や解決すべき
材料学的課題について解説する。


【目次】
1.　はじめに
2.　ダイヤモンド紫外線センサーの作成および特性評価法
3.　ダイヤモンド紫外線センサーの光電特性
4.　ダイヤモンド紫外線センサーの光起電力特性
5.　ダイヤモンド紫外線センサーの光学利得機構
6.　おわりに




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プラスチック色素増感太陽電池の先端技術
Advanced Technologies of Plastic Dye-sensitized Solar Cell

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雉鳥優二郎（桐蔭横浜大学大学院　工学研究科）
池上和志（桐蔭横浜大学大学院　工学研究科）
池田信之（桐蔭横浜大学大学院　工学研究科）
宮坂力（桐蔭横浜大学大学院　工学研究科　教授）

　高効率化の進んだ色素増感太陽電池の開発が向かう新しい方向として注目され
るのが,プラスチック化と全固体化である。プラスチック化のキー技術である酸化
チタン多孔膜の低温成膜とこれを使った大型モジュールの製作を解説するととも
に,フレキシブルなポリマー複合材料によって色素増感太陽電池を固体化する最新
技術を紹介する。


【目次】
1.　フレキシブルな有機太陽電池
2.　固体化に向かう色素増感太陽電池
3.　プラスチック色素増感太陽電池
4.　モジュールの製作と評価
5.　醍醐味はセルの全固体化
6.　おわりに




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弱磁場を用いた非磁性材料の配列・配向
Patterning and Alignment of Feeble Magnetic Materials under Weak Magnetic Fields

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木村恒久（首都大学東京　都市環境学部　教授）

　強磁場下での非磁性体の挙動が精力的に研究された結果,さまざまな新しい現象が見い
だされてきた。現象の理解が進むに伴い,どうしたら強磁場を用いなくても磁気効果を
増幅できるかについても理解が進んできた。弱磁場で済むならば,工業的メリットは大
きい。本稿では,弱磁場利用の観点から,磁気科学現象理解のための必要事項を解説する。


【目次】
1.　はじめに
2.　磁気配列
3.　磁場配向
4.　おわりに




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植物油系ポリオール植
Polyol of Vegetable Oil

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浜口隆司（伊藤製油㈱　開発本部）

　生分解性プラスチックの実用化が進展しているなか,ポリウレタン分野もその
例外に漏れず,二酸化炭素を吸収する環境保全型のポリオールとして植物油系ポ
リオールが注目されている。本稿では,植物油系ポリオールの概略と,ヒマの種子
を圧搾して得られる,ひまし油系ポリオールについてその特徴を述べる。


【目次】
1.　はじめに
2.　植物油系ポリオールの分類
3.　植物油系ポリオールの種類
4.　ひまし油とは
4.1　ひまし種子の世界の生産量
4.2　ひまし油の構造
4.3　リシノール酸の構造
5.　ひまし油系ポリオールの特徴
6.　市販のひまし油系ポリオール
7.　おわりに




機能材料連載講座（第2回）　―先端・未来分野のフッ素化学展望―
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電子材料・技術
Electronics Materials and Technology

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松尾仁（ディ・アル・ケイ・ネット　技術顧問）


【目次】
1.　はじめに
1.1　フォトマスク工程
1.2　ウェハース処理・組み立て工程
1.3　周辺材料
2.　有機トランジスタ
3.　液晶材料
4.　有機エレクトロルミネッセンス（EL）

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真空蒸着有機薄膜における分子配向機構
Mechanisms of Molecular Orientations in Vapor deposited Organic Thin Films

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久保野敦史（静岡大学　工学部　物質工学科　助教授）

　パラフィンや脂肪酸など長鎖分子の蒸着薄膜では,基板温度が高い場合には分子が
基板に対して垂直に配向し,低いときには平行に配向する。また蒸着速度によっても
配向は変化する。このような棒状分子で普遍的にみられる分子配向の機構について,
結晶成長（熱力学的）および薄膜成長（速度論的）の観点から提案された2 つのモデ
ルを中心に概説する。


【目次】
1.　はじめに
2.　配向機構
2.1　配向機構のモデル
2.2　歳差運動モデル
2.3　熱力学的取り扱い
2.4　速度論的取り扱い
3.　おわりに




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誘電泳動による分子配向─単一/少数分子デバイス構築に向けて─
Alignment of Molecules by Dielectrophoresis：Towards Device Fabrication based on a Few or Single Molecules

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宮戸祐治（京都大学大学院　工学研究科　電子工学専攻　博士後期課程2年）
小林圭（京都大学　国際融合創造センター　助手）
山田啓文（京都大学大学院　工学研究科　電子工学専攻　助教授）
松重和美（京都大学大学院　工学研究科　電子工学専攻　教授）


分子スケールエレクトロニクスの実現のためには,分子を電極間に配置する分子配向
制御が必要不可欠である。本稿では,分子配向制御に誘電泳動を適用することを提案
するとともに,誘電泳動について解説した。そのモデル分子としてカーボンナノチュ
ーブ,ポリチオフェンを用いて配向実験を試みた結果についても述べる。


【目次】
1.　はじめに
2.　誘電泳動による配向の原理
3.　配向結果
3.1　カーボンナノチューブの配向制御
3.2　誘電泳動によるCN-FETの作製
3.3　誘電泳動によるポリチオフェン分子の配向制御
4.　おわりに




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Material Report
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R&D

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表面超構造を用いた半導体量子井戸作製と井戸中の電子状態の測定
Semiconductor Quantum Well formed by Surface Structure and its Electronic States

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武田さくら（奈良先端科学技術大学院大学　物質創成科学研究科　助手）
東直人（奈良先端科学技術大学院大学　物質創成科学研究科　D3）
大門寛（奈良先端科学技術大学院大学　物質創成科学研究科　教授）

　多くの半導体素子で実現されている2 次元量子井戸を半導体表面に金属超薄膜を
吸着させることで作製し,そこに閉じ込められ量子化された電子のバンド構造を,角
度分解光電子分光法で測定することに成功した。閉じ込められた電子のバンド構造
が通常の半導体結晶の電子状態と大きく異なることを明らかにした。


【目次】
1.　はじめに
2.　半導体表面超構造
3.　表面超構造を使った価電子の閉じ込め
4.　角度分解光電子分光を用いたサブバンド分散の測定
5.　おわりに



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自動車工業における塗装の水性化

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荒川孝（日産自動車（株）　車両生産技術本部　車両技術開発試作部　主担）

【目次】
1.　はじめに
2.　自動車塗装
3.　水性塗料の特徴
3.1　水溶性型
3.2　エマルション型
3.3　ディスパージョン型
3.4　スラリー型
4.　自動車塗装での水性塗料の採用例
4.1　前処理
4.2　電着塗装
4.3　中塗り塗装
4.4　上塗り塗装
5.　おわりに




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塗装ラインの排水処理

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平野克己（日本ペイント（株）　販売本部　担当部長）


【目次】
1.　はじめに
2.　塗装ラインの排水処理の実情
2.1　塗装方法の分類と廃水
2.2　スプレー塗装ブースの分類
2.3　水洗ブースでの塗料の行方
2.4　金属塗装ラインでの排水処理の一般例
3.　水性塗料の排水負荷
3.1　COD対策
3.2窒素　
3.3　発泡
3.4　SS
4.　水性塗料の適用時の排水処理
4.1　既存の塗装ラインへの適用時
4.1.1　小型水洗ブース
4.1.2　中，大型塗装ブース
4.2　新たに水性塗装ラインを新設する場合
4.2.1　規制値の確認
4.2.2　スラッジ除去方式の選定（装置と薬剤）
4.3　水性塗料の排水処理の課題
4.3.1　塗料メーカー
4.3.2　塗装装置メーカー
4.3.3　排水処理装置，ブース処理剤メーカー
4.3.4　共同開発の技術テーマ
5.　おわりに




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機能材料連載講座（1回目）
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先端・未来分野のフッ素化学展望
Prospect for Advanced & Future Fluorine Chemistry

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序論
Introduction

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松尾仁（ディ・アル・ケイ・ネット　技術顧問）


【目次】
1.　はじめに
1.1　フッ素とは
1.2　フッ素の歴史
1.3　フッ素系材料の製造ラインと用途




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Market Data
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2005年のフレキシブルプリント基板の市場と今後の展望

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【目次】
1.　概要
2.　基本構造と構成材料
3.　市場展望
4.　最近の技術動向
5.　今後の展望



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（株）シーエムシー出版　〒101-0047 東京都千代田区内神田1-13-1
Copyright 2006　All rights reserved CMC Publishing CO.,LTD.

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序論：分子を並べる
Preface：Molecular Orientation Control

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八瀬清志（（独）産業技術総合研究所　光技術研究部門）

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有機薄膜のエピタキシャル方位とその予測
Epitaxial Orientation of Organic Thin Films and its Prediction

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星野聡孝（大阪府立大学　総合教育研究機構　助教授）

　エピタキシャル成長技術は，無機結晶だけでなく，有機結晶においても構造や配向を制御
するための手段として用いられている。そこで，無機結晶の場合と比較しながら有機エピタ
キシーの特徴を述べる。そして，有機薄膜の配向制御を行う際にいかに配向方位を予測する
かについて，その基本的指針のいくつかを紹介する。

【目次】
1.　はじめに
2.　有機エピタキシーにおける格子整合
3.　point-on-line 整合に基づく配向予測
4.　分子方位とひずみの影響
5.　おわりに




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摩擦転写法による有機・高分子の分子配列制御
Orientation Control of Organic and Polymer Molecules by Friction-transferred Method

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上田裕清（神戸大学　工学部　応用化学科；大学院　自然科学研究科　教授）
三崎雅裕（神戸大学大学院　自然科学研究科　分子集合科学専攻　博士後期課程3年）

　有機分子や高分子の光・電子機能は，分子相互の空間的配置により著しく変化する。これら
の機能を効率よく引き出すためには，薄膜中の分子を一定方向に規則的に配列することが重要
である。ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）摩擦転写膜は，有機分子の1軸配向膜作製のため
のテンプレート基板として有効であり，また摩擦転写法は，不溶・不融の共役系高分子の配向
制御法として簡便かつ有用な手法である。

【目次】
1.　はじめに
2.　PTFE摩擦転写膜の作製とその構造
3.　PTFE摩擦転写膜上の有機分子の構造と機能
4.　共役系高分子の摩擦転写膜の作製とその構造
5.　おわりに




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真空蒸着重合法による分子配列制御された高分子薄膜の作製
Polymeric Thin Films with Normal Molecular Orientation
by Vapor Deposition Polymerization

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奥居徳昌（東京工業大学大学　院理工学研究科　有機・高分子物質専攻　教授）

　真空蒸着重合法は，反応性の官能基をもつモノマー分子をルツボから蒸発させ，温度制御
された基板上で高分子を合成する方法である。たとえば，ジアミン分子と酸クロリド分子を
交互に基板上に蒸着し，単分子層ずつ積層しながら重合することにより，高分子鎖が膜厚方
向に配列した高分子薄膜を作製することができる。

【目次】
1.　はじめに
2.　交互蒸着重合におけるモノマー分子鎖の基板上における吸着特性
3.　薄膜の分子配列と分子量
4.　薄膜の構造
5.　4元系ナイロンの蒸着重合
6.　その他の蒸着重合薄膜




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分子配向技術の将来に向けて
Future of Molecular Orientation

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小川琢治（自然科学研究機構　分子科学研究所　
分子スケールナノサイエンスセンター　教授；センター長）

　分子の配向を分子系の情報量で整理して考えると，しだいに情報量が多い分子系の作製が
可能になっていくと予測できる。主に表面における「超分子」「自己組織化」「自己集合」
の最近の研究，その中でも有機エレクトロニクスとの関連が深いπ共役有機化合物や金属ナ
ノ粒子を対象とした研究をみる中で，上記の課題を追った。

【目次】
1.　はじめに
2.　分子系への情報の注入
2.1　分子構造自体が情報を持って組織化する
2.2　テンプレートから情報を与える
2.3　基板から情報を与える
2.4　界面による制御で情報を与える
2.5　外場により情報を与える
2.6　走査プローブ顕微鏡の手法で情報を与える
2.7　ナノリソグラフィーにより情報を与える
3.　おわりに




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有機強誘電性メモリー
Organic Ferroelectric Memory

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石田謙司（京都大学大学院　工学研究科　電子工学専攻　講師）
桑島修一郎（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　助手）
堀内俊壽（京都大学大学院　工学研究科　電子工学専攻　助手）
山田啓文（京都大学大学院　工学研究科　電子工学専攻　助教授）
松重和美（京都大学大学院　工学研究科　電子工学専攻　教授）

　有機強誘電体を用いた不揮発性メモリーの駆動原理・基本動作を概説した。電気的双極子
の双安定状態を利用した有機強誘電体メモリーにおいては，双極子の配列制御がキーテクノ
ロジーとなるため，有極性分子の膜構造・配向制御がデバイス特性に大きく影響するととも
に，その高秩序化により強誘電特性の高効率発現が可能であることを示した。

【目次】
1.　はじめに
2.　有機メモリー
3.　強誘電性メモリーの原理
4.　有機強誘電体を用いた不揮発メモリー
4.1　有機強誘電体
4.2　有機強誘電体薄膜の構造・分子配向
4.3　VDFオリゴマーの強誘電特性，誘電特性
4.4　疲労特性，周波数依存性
4.5　ナノスケール分極反転操作
5.　おわりに




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有機ラマンレーザ
Organic Raman Laser

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柳久雄（神戸大学　工学部　応用化学科　助教授）
堀田収（京都工芸繊維大学　繊維学部　高分子学科　教授）
小林俊介（濱野生命科学研究財団　小川脳機能研究所　主任研究員）

　（チオフェン/フェニレン）コオリゴマー単結晶の誘導共鳴ラマン散乱に基づく光増幅現
象を見いだした。この現象は，結晶中で高度に1軸配向したコオリゴマー分子のコヒーレン
ト・フォノンに由来し，広い可視光帯域において共振器をもたないレーザー作用をもたら
す。室温においてサブミリメートルサイズの結晶から高効率の増幅光が得られることから，
集積化が可能な有機光増幅器や有機半導体レーザーへの応用が期待できる。

【目次】
1.　はじめに
2.　TPCO低次元結晶の作製
3.　TPCO低次元結晶のASEおよびSRRS特性
4.　SRRSの発生機構
5.　おわりに




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Material Report
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R&D
燃料電池用炭化水素系高分子電解質膜の開発
Development of Proton Conductivity Polymer Electrolyte Membranes

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川上浩良（首都大学東京　都市環境学部　助教授）

　高分子電解質膜のプロトン伝導性は，高分子の化学構造だけでなく膜中の高分子ドメイ
ンの構造の影響を強く受ける。スルホン化ブロックコポリイミドを合成し，Nafionで提案
されているようなイオンクラスター構造に近い，プロトン移動を迅速に行えるような親水
性ドメインチャネル構造の構築をめざした。

【目次】
1.　はじめに
2.　高分子電解質膜の設計と合成
3.　スルホン化ブロックコポリイミド膜の特性
4.　おわりに




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Series
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幅広く活用されるプラスチック

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鴨川昭夫（元理化学研究所　研究員/元工学院大学　電子工学科；化学工学科）

　遺伝子工学とプラスチックとの関係，および生分解性プラスチックの新発見，医学的，
光学的，電気的，廃棄プラスチックの応用について解説する。本稿においては，プラス
チックがかなり広い範囲で活用され，市場に進出していることがわかる。


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外部刺激に応答する液晶フォトニック結晶
Tunable Photonic Crystals based on Liquid Crystal

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尾崎雅則（大阪大学大学院　工学研究科　電気電子情報工学専攻　教授）

　外部刺激によって分子配列を制御可能な液晶とフォトニック結晶とを組み合わせること
により，光学的性質を制御可能なフォトニック結晶を実現した。また，ナノ周期のらせん
構造を自己組織的に形成するキラル液晶は，それ自体が1 次元フォトニック結晶と考える
ことが可能である。このキラル液晶を用いて，外部刺激により光学的性質の制御可能な
チューナブルフォトニック結晶を実現した。

【目次】
1.　はじめに
2.　ナノ周期構造/液晶複合系とチューナブルフォトニック結晶
2.1　液晶浸透オパール，反転オパール
2.2　液晶欠陥を有する1次元フォトニック結晶
3.　キラル液晶の自己組織化らせんナノ周期構造
3.1　波長可変強誘電性液晶レーザー
3.2　欠陥モード
4.　おわりに




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コレステリック液晶の光配向制御
Photocontrolled Alignment of Cholesteric Liquid Crystals

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ルスリム・クリスティアン
（アドバンスト・ソフトマテリアルズ（株）研究開発部　主任研究員）
市村國宏（東邦大学　理学部　先進フォトポリマー研究部門　特任教授）

　LCD に用いられる液晶がネマティック相をもつことから，配向膜による液晶の配向
制御はネマティック液晶を対象とする研究がほとんどである。しかし，他の液晶相と
してはスメクティック相とコレステリック相があり，これらを基板の光化学的な処理
によって配向制御できれば，新たな応用分野が開かれる。たとえば，コレステリック
液晶の配向がきちんと制御できれば，新規な液晶素子が可能となろう。本稿では，コ
レステリック液晶を光で制御する原理と配向メカニズムについて述べる。

【目次】
1.　はじめに
2.　コレステリック液晶の特性
3.　光配向法によるフィンガープリント組織の発現
4.　コレスｔゲリック液晶の光配向における諸要因
5.　おわりに




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Material Report
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Review
ヨーロッパのナノファイバーの現状
Europe Nanofibers Today

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本宮達也（テクノ戦略研究所　代表）
梶原莞爾（大妻女子大学　教授）

【目次】
1.　はじめに
2.　ドイツは5±2年以内に「ナノファイバーの時代が到来する」
2.1　マールブルグ大学の産学連携
（1）　ナノファイバーの特徴
（2）　ナノファイバーの製造
（3）　ナノファイバーの応用
2.2　H&V社の展開
（1）　日本に注目した理由
（2）　e-spinによるナノファイバー
（3）　ナノファイバーの応用
2.3　ドイツの産学連携のモデル
（1）　デンケンドルフ繊維研究センター（DIFT）
（2）　ITVの「ナノ構造テキスタイル」
3.　フランスのナノファイバー研究
4.　イギリス王位協会がナノファイバーの応用を勧告
5.　おわりに




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光による高分子表面の親水疎水性制御とその応用
Photoalteration of Hydrophobic and Hydrophilic Polymer Surface

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秋山陽久
（(独)産業技術総合研究所　ナノテクノロジー研究部門分子スマートシステムグループ　研究員）
玉置信之
（(独)産業技術総合研究所　ナノテクノロジー研究部門分子スマートシステムグループ　グループ長）

　高分子の表面の性質を光で制御できれば，可逆的な物質移動など種々の応用が可能である。
ポリイソプロピルアクリルアミドは水溶液中では32 ℃以上で相転移して不溶化する性質があ
るが，このポリマーに光反応性のアゾベンゼンを導入したポリマーは光によってその転移温
度が変化し，かつその高分子膜表面では光で濡れ性が変化する。そのようなポリマーについ
て報告するとともに，あわせて関連する材料について紹介する。

【目次】
1.　はじめに
2.　液体の移動
3.　温度相転移を示すpolyNIPAM
4.　光応答性NIPAMポリマー
5.　おわりに




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R&D

高分子安定化ブルー相
Polymer-stabilized Liquid Crystal Blue Phases

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菊池裕嗣（九州大学　先導物質化学研究所　教授）

　ブルー相と呼ばれる液晶相は，他の一般的な液晶相と異なり光学的に等方性で，可視
光波長オーダーの周期の3 次元格子構造を有する。ブルー相は，光学的あるいは電気光
学的にユニークな性質を示すが，相の発現温度範囲が極端に狭いため応用面から関心は
低かった。筆者らは，ブルー相の温度範囲を劇的に拡大することに成功し，ブルー相の
実用化への道を切り開いた。本稿では，ブルー相に関して概説するとともに，筆者らの
最近の研究成果を紹介する。

【目次】
1.　ブルー相
2.　ブルー相の発現温度範囲の拡大
3.　高分子安定化ブルー相における電気工学Kerr効果
4.　おわりに




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バイオを用いたプロセス：バイオナノコアによるアモルファスシリコン膜の結晶化
Crystallization of Amorphous Si Films Obtained Using Ferritin with Nanoparticles

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桐村浩哉（奈良先端科学技術大学院大学物質創成科学研究科　博士研究員）
浦岡行治（奈良先端科学技術大学院大学物質創成科学研究科　助教授）
冬木隆（奈良先端科学技術大学院大学物質創成科学研究科　教授）
山下一郎（松下電器産業（株）　先端技術研究所　主幹研究員）

【目次】
1.　はじめに
2.　フェリチンタンパクを用いた結晶化法
2.1　フェリチンタンパクとは
2.2　フェリチンタンパク質の吸着密度制御
2.3　熱処理によるSi多結晶膜の固相成長
3.　形成されたSi多結晶膜の結晶性
3.1　XRDによる評価結果
3.2　後方散乱電子回折（EBSD）法による結晶粒径の評価結果
4.　考察およびまとめ




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建材用塗料(アルミ建材用電着塗料)

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辻本耕嗣（神東塗料（株）　研究開発本部　研究開発部　課長）

【目次】
1.　アルミ建材について
2.　電着塗装について
3.　アルミ建材用電着塗料
3.1　電着塗料の組成，特性値
3.2　電着塗装の工程
（1）　通電工程（ウェッテト膜の形成）
（2）　焼き付け工程（硬化塗膜の形成）
4.　塗料の設計と製法
4.1　つやありクリア
4.1.1　アクリル樹脂
4.1.2　メラミン樹脂
4.1.3　塗料の製法
4.2　つや消しクリア
5.　塗膜品質
6.　塗装ラインにおける浴液の管理
7.　おわりに

序論
Preface
市村國宏（東邦大学　理学部　先進フォトポリマー研究部門　特任教授）

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液晶相での電子伝導の特徴
Electronic Conduction in Liquid Crystal Phases

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舟橋正浩（（独）産業技術総合研究所　ナノテクノロジー研究部門　研究員）

　液晶性半導体は，分子性結晶に匹敵する高いキャリア移動度と有機アモルファス半導体
のような良好な製膜性を有する新しい有機半導体材料である。筆者の研究グループでは，
いくつかの液晶材料のスメクティック相において高いキャリアを実現することに成功して
いる。本稿では，主にスメクティック相での電子伝導の特徴について解説する。

【目次】
1.　背景
2.　有機半導体のキャリア移動度と分子の凝集状態
3.　液晶性を利用した有機半導体のキャリア移動度の向上
4.　液晶相の構造とキャリア移動度の相関
5.　液晶相温度領域の拡大と低温化
6.　より高次のスメクテヒック相での電荷輸送
7.　電子伝導とイオン伝導の競合
8.　まとめと展望




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アゾベンゼン高分子薄膜によるディスコティック液晶の光配向制御
Surface Assisted Photoalignment of Discotic Liquid Crystals on Azobenzene Polymer Films

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古海誓一（（独）物質・材料研究機構　材料研究所　微粒子プロセスグループ　研究員）
市村國宏（東邦大学　理学部　先進フォトポリマー研究部門　特任教授）

　基板最表面に局在する光反応性分子によって液晶分子層の配向が制御できる。このコマ
ンドサーフェス法による液晶光配向制御はカラミティック（棒状）液晶に限られていたが，
筆者らは，ディスコティック（円盤状）液晶も光配向が制御できることを明らかにした。本
稿では，コマンドサーフェスによるディスコティック液晶の光配向操作と配向機構，さらに
は配向膜の光特性について解説する。

【目次】
1.　はじめに
2.　アゾベンゼン高分子膜の3次元光配向
3.　ディスコティック液晶の配向
4.　ディスコティック液晶の配向パターニング
5.　ディスコティック液晶配向膜の偏光発光特性
6.　おわりに



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赤外線レーザーによるディスコティック液晶の配向制御
Alignment Control of Discotic Liquid Crystals by Infrared Laser Irradiation

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物部浩達（（独）産業技術総合研究所　ユビキタスエネルギー研究部門　
分子材料デバイス研究グループ　研究員）
清水洋（（独）産業技術総合研究所　ユビキタスエネルギー研究部門　
分子材料デバイス研究グループ　グループリーダー）

　これまでにわれわれは，トリフェニレンを核にもつディスコティック液晶のカラムナー
中間相において，分子内の化学結合を選択的に波長可変赤外レーザー光照射によって振動
励起することによって起こる局所的な液晶分子凝集系の配向変化挙動について検討を行っ
てきている。これにより，カラムナー中間相において赤外レーザー光照射により，カラム
軸方向を面内で任意に制御することによる構造描画が可能であることを見いだしたので紹
介する。

【目次】
1.　はじめに
2.　赤外レーザー光照射によるディスコティック液晶の配向変化
3.　おわりに




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Material Report
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R&D

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高耐熱，高屈曲2層FCCL「ネオフレックス®NFX シリーズ」の開発
Development of High Heat Resistance and High Flexibility 2-layer FCCL,NFX series

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飯田健二（三井化学（株）　機能材料研究所　回路材料グループ）
田原修二（三井化学（株）　機能材料研究所　回路材料グループ）
西原邦夫（三井化学（株）　機能材料研究所　回路材料グループ）
今川清水（三井化学（株）　機能材料研究所　回路材料グループ）
大坪英二（三井化学（株）　機能材料研究所　回路材料グループ）
川口将生（三井化学（株）　機能材料研究所　回路材料グループ）
梶山晋吾（三井化学（株）　機能材料研究所　回路材料グループ）
津田武（三井化学（株）　機能材料研究所　回路材料グループ）
木場繁夫（三井化学（株）　機能材料研究所　回路材料グループ）
加山孝（三井化学（株）　機能材料研究所　回路材料グループ）

　高耐熱性と高屈曲性を有する2 層FCCL「ネオフレックス®NFX シリーズ」を開発し，
2004年7月より製造・販売を行っている。NFX シリーズは，鉛フリーハンダプロセスなどの
高温プロセスに対応した高耐熱性と，スライド式携帯電話やDVD，HDDなどの屈曲部位の信頼
性向上に対応した高屈曲性を有し，現在の高機能FPC用基材として最適である。また今回，
新たにポリイミド層が薄い薄型NFX を開発した。薄型NFX はカバー材なしの状態
（L /S＝50/50μm,周波数25Hz,Gap＝5mm）で摺動屈曲100万回を超える超高屈曲性を有し，
次世代の高屈曲FPC用基材として最適であることを実証した。

【目次】
1.　はじめに
2.　NFXシリーズの構成と製法
3.　NFXシリーズの特徴
3.1　高耐熱性
3.2　高屈曲性
4.　薄型NFXの開発と特性
5.　おわりに




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自動車用塗料（電着・中塗り・上塗り）
Automotive Coating－Electrodeposition,Primer Surfacer,Base Coat and Clear Coat

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住友靖夫（デュポン神東オートモーティブシステムズ（株）　取締役　技術開発本部長）
中塩雅昭（デュポン神東オートモーティブシステムズ（株）　技術開発本部　電着塗料開発部長）
丸岡宏彰（デュポン神東オートモーティブシステムズ（株）　上塗塗料開発部　課長）

【目次】
1.　概要
2.　電着
2.1　電着塗装の概要
2.2　電着塗料の概念
2.3　電着塗料の特徴と種類
2.4　電着塗料用樹脂による塗膜設計
2.5　電着塗膜の品質
2.6　電着塗装設備モデル
2.7　電着塗料の動向
3.　中塗り
3.1　特徴
3.2　性能
3.3　製法や塗料の設計など
3.4　実用例，応用例など
3.4.1　ディスパージョン樹脂の使用
3.4.2　顔料による構造粘性の付与
3.4.3　RCAによる構造粘性の付与
（1）　高沸点溶剤の配合
（2）　表面乾燥の遅延
3.5　課題，問題点，今後の動向
4.　上塗り
4.1　特徴
4.2　性能
4.3　製法や塗料の設計など
4.4　実用例，応用例など
4.4.1　ディスパージョン樹脂の使用
4.4.2　RCAによる構造粘性の付与
（1）　高沸点溶剤の配合
（2）　表面乾燥の遅延
4.5　課題，問題点，今後の動向

機能材料設計を支える電荷平衡法
北尾修（(独)産業技術総合研究所）

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修正電荷平衡（MQEq）法の生体分子系への応用
Application of Modified Charge Equilibration（MQEq）Method to Biomolecular System

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小川哲司（アドバンスソフト(株)　技術第2部主事　研究員）
田中成典（神戸大学大学院　自然科学研究科　地球惑星システム科学専攻　教授）
中野達也（国立医薬品　食品衛生研究所　安全情報部　主任研究官）

修正電荷平衡（MQEq）法は，主に計算時間短縮をめざした電荷平衡法である。原子タイプの
分類を行い，アミノ酸などの基本的な有機分子近傍の静電ポテンシャルを再現するようにMQEq
パラメーターフィッティングを行うことで，部分電荷などの計算精度が向上した。生体分子間
相互作用を短時間に高精度に求める方法として期待される。

【目次】
1.　はじめに
2.　QEqとMQEq
3.　パラメーターフィッティング
4.　電荷や静電ポテンシャルの再現性
5.　おわりに




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溶媒効果を取り入れた新規電荷平衡法（NQEq）の開発と分子力場への応用
Incorporation of Solvent Effect into NQEq（New Charge Equilibration），
and Applying it for Molecular Force Field Calculation

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中山尚史（豊橋技術科学大学　工学研究科　研究員）
長嶋雲兵（（独）産業技術総合研究所　グリッド研究センター　統括研究員）
後藤仁志（豊橋技術科学大学　工学研究科　助教授）

筆者らの研究グループでは，既存の電荷平衡法に対して計算値の精度を向上させるべく計算
手法の改良およびパラメーターの再決定を行い，またこれをベースとした溶媒効果の導入およ
び分子力場への適用を行っている。本稿では，これらの概要と現在までに得られている結果に
ついて述べる。

【目次】
1.　はじめに
2.　新規電荷平衡法の開発
3.　溶媒効果の新規電荷平衡法への導入
4.　電荷平衡法と分子力場との組み合わせ：MMFF/NQEq力場の開発
5.　おわりに




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創薬のための電荷平衡法
QEq Applied to Drug Design

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小田彰史（富山化学工業（株） 　創薬基盤研究所）
広野修一（北里大学　薬学部　創薬物理化学研究室　教授）

QEq 法の創薬への応用について，二中心クーロン積分に経験式を用いた手法に関して概説する。
低分子化合物の部分電荷を求めるにはどの経験式が最適かを比較し，またatom type の概念を
導入することによってQEq/PD法を拡張した。QEq法を使用したドッキングプログラムの評価に
ついても述べる。

【目次】
1.　はじめに
2.　二中心クローン積分の計算に使用する経験式の比較
3.　atom typeを導入したQEq法
4.　QEq法をドッキングに利用した場合のテスト
5.　おわりに




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電荷平衡型原子間ポテンシャルを用いたナノフェーズ材料のシミュレーション
Computer Simulation of Nanophase Materials using QEq type Inter particle Potentials

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尾形修司（名古屋工業大学大学院　工学研究科　教授）
家富洋（新潟大学　理学部　教授）

原子間の電荷移動を半経験的に取り入れた電荷平衡（QEq）型原子間ポテンシャルは，化学反応を
近似的に表現できる。主要なセラミックス材料であるアルミナとチタニアのために開発されたQEq型
原子間ポテンシャルを，アルミニウムナノ粒子の酸化過程とチタニアナノ粒子の焼結過程の大規模
シミュレーションに応用した実例について述べる。また，化学反応を精密に記述しかつ大規模系を
取り扱うことを可能にする手法開発の紹介として，電子密度汎関数法とQEq型原子間ポテンシャルを
空間的に融合させたハイブリッド量子古典シミュレーションの最新結果についても述べる。

【目次】
1.　セラミックス材料シミュレーションにおけるQEq型原子間ポテンシャル
2.　アルミニウムナノ粒子の酸化
3.　チタニアの焼結
4.　ハイブリッド量子古典法への適用
5.　おわりに




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電荷平衡法の電子移動反応系への応用
―溶媒再配置エネルギーへの電子分極効果を中心に―
Applying QEq Method　to　Electron　Transfer　Reactions：
Electronic　Polarization　Effect　on　the　Solvent　Reorganization　Energy

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安藤耕司（The　University　of　Birmingham）

水中の電子移動反応における溶媒電子分極効果を，電荷平衡法を応用した分子動力学シミュレー
ションによって調べた研究を紹介する。溶媒の電子分極の時間スケールが，電子移動のそれよりも
短い場合には，電子分極の効果を他の物理量に繰り込んでしまう描像が成り立つ。これを，簡単な
モデルによる解析と電荷平衡法による分子計算によって，具体的に考察する。

【目次】
1.　はじめに
2.　電子移動反応における媒質の電子分極効果について
2.1　エネルギー準位配置と時間スケール
2.2　ガウス型分極モデルによる経路積分解折
3.　電子移動反応分子動力学シミュレーション
3.1　動的電荷平衡法における不安定性と修正モデル
3.2　パラメーター決定の手続き
3.3　分子シミュレーションによる再配置エネルギーの計算
3.4　久保‐豊沢公式によるFranck-Condon因子の計算
4.　おわりに




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Material Report
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REVIEW

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超撥水材料研究の最近の進展
Recent　Progress　in　Super　Water　repellent　Materials

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厳虎（北海道大学　電子科学研究所附属　ナノテクノロジー研究センター　学術研究員）
辻井薫（北海道大学　電子科学研究所附属　ナノテクノロジー研究センター　教授）

本稿では，はじめに水に濡れたりはじいたりする原理を説明し，次いでその原理に基づいて水を
完全にはじく表面の作製について，筆者らの研究を中心に最近の研究例を紹介した。最後に，
さらに同じ原理を適用し，油をはじく表面を作ることができることについても触れた。

【目次】
1.　はじめに
2.　水をはじく原理
3.　超撥水性材料の作製
3.1　両親媒性高分子のナノファイバー超撥水表面
3.2　ナノ構造化した炭素膜
3.3　PMNCF膜
3.4　TiO2ナノロッド膜
3.5　ACNT膜
3.6　Boehmite/シリカ膜
3.7　フッ素化アルキル官能基を被覆したシリカナノ粒子の膜
4.　フラクタル表面の超撥水
4.1　アルキルケテンダイマー（AKD）の超撥水性結晶表面
4.2　AKDフラクタル表面を使った理論の検証
4.3　金属表面の超親水および超撥水性
4.4　耐久性に優れたポリアルキルピロール膜の超撥水性
4.5　既知フラクタル構造を鋳型にする超撥水性表面の作製法
5.　超撥油表面の実現
6.　超撥水/撥油表面応用への期待と課題
6.1　超撥水表面実現のための従来の技術
6.2　期待される応用分野
6.3　超撥水/超撥油表面応用への課題
7.　おわりに




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米国のナノファイバーの現状―2
US　Nanofibers　Today

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本宮達也（テクノ戦略研究所　代表）
谷岡明彦（東京工業大学大学院　教授）

【目次】
5.　Soldierナノテクノロジー研究所の設立
6.　ナノファイバーの優れた特性
6.1　フィルトレーション機構　
6.2　フィルター効果の維持と電導度
（1）　フィルター効果の維持
（2）　ナノファイバー化による電導度
（3）　パー之ーション理論
7.　米国のナノファイバーの進むべき方向
7.1　米国の研究機関
7.2　省エネに焦点を絞った視点
8.　まとめ



R&D

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シリカガラスの構造多様性とその光デバイスへの応用
Flexibility of Si O Si Bond Angle in Silica Glass
and its Application for Optical Devices

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齋藤和也（豊田工業大学　先端フォトンテクノロジー研究センター　助教授（研究教授）

シリカガラスは，光ファイバーや光導波路などで広く使用されるフォトニクスの基幹材料であ
るが，その構造多様性を追求することで，新しい切り口から光デバイスの開発が可能であるこ
とを紹介する。

【目次】
1.　はじめに
2.　シリカガラスの構造多様性
3.　ガラス形成過程の制御と特異な密度変化
3.1　過冷却液体の凍結過程の制御
3.2　気相からのガラス形成過程の制御
4.　光デバイスへの応用
4.1　CO2レーザー照射による局所仮想温度の制御
4.1.1　バルク
4.1.2　薄膜
5.　おわりに

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月刊機能材料　2005年10月号

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特集：シリサイド半導体の最新動向

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総論：鉄シリサイド半導体の基礎と応用
Basic Aspects of Semiconducting Silicides and their Applications

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前田佳均（京都大学大学院　エネルギー科学研究科　エネルギー応用科学専攻　助教授）

1.55μm帯域のオプトエレクトロニクスへの応用をめざした鉄シリサイド（βFeSi2）の基礎
研究が進んでいる。β-FeSi2の構造物性，作製方法，エピタキシャル結晶成長，格子ひずみ
によるバンドエンジニアリング，発光特性とその増強について概説し，またシリサイド半
導体フォトニック結晶への応用について解説する。

【目次】
1.　はじめに
2.　鉄シリサイドの構造物性
2.1　構造物性
2.2　Fe-Si2元系ヘテロ接合
3.　β-FeSi2の作製と成長過程
3.1　作製方法と物性
3.2　成長過程
3.3　ポスト・アニール条件
4.　ヘテロエピキタシーとバンドエンジニアリング
4.1　シリコン上のエピタキシャル成長
4.2　ひずみバンドエンジニアリング
4.3　空孔の秩序化によるバンド変調
5.　β-FeSi2の発光特性と増強
5.1　発光特性の概略
5.2　発光増強
6.　β-FeSi2の応用
6.1　LED，PDへの応用
6.2　フォトﾆｯｸ結晶への応用
7.　おわりに




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シリサイド半導体薄膜の結晶成長と特性-1
－熱反応堆積法に始まる新しいシリサイド半導体薄膜の成長－
Growth and Properties of Semiconducting Silicide Films
－Growth of New Semiconducting Silicide Films based on Reactive Deposition
Technique－

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立岡浩一（静岡大学　工学部　電気・電子工学科　教授）
大石琢也（静岡大学大学院　理工学研究科　電気電子工学専攻）
水由雄介（静岡大学大学院　理工学研究科　電気電子工学専攻）
黒川貴規（静岡大学大学院　理工学研究科　電気電子工学専攻）
黒川貴規（静岡大学大学院　理工学研究科　電気電子工学専攻）
三浦健太郎（静岡大学大学院　理工学研究科　電気電子工学専攻）

シリサイド半導体薄膜の結晶成長と特性：
シリサイド半導体薄膜の成長技術について，第2章では3節にわたり，本特集他章で取り上
げられていない薄膜成長について網羅的に紹介する。種々のシリサイド半導体薄膜の成長
方法と簡便安価な成長方法の開発，Ge導入格子ひずみ変調によるβ-FeSi2 のエネルギーギ
ャップの広帯域化，半導体特性を示すナノ微結晶FeSi2 および強磁性Fe3Siの室温成長と
物性評価について述べる。（立岡浩一，佐道泰造，吉武剛）
　本節ではβ-FeSi2 をはじめMnSi1.7 ，Mg2Si，Mg2Si1-Gex ，Ca2Si およびSr2Siの熱反
応堆積法を用いたシリサイド半導体薄膜の成長技術について網羅的に紹介する。さらにサ
ーファクタント効果を付加したβFeSi2薄膜成長，真空フリーの成長法である溶融塩法に
よるβ-FeSi2薄膜成長，ソースとして塩素化合物を用いたMnSi1.7薄膜成長を取り上げる
とともに，成長した薄膜の構造的評価結果を報告する。

【目次】
1.　はじめに
2.　シリサイド半導体薄膜の成長法
3.　シリサイド半導体薄膜の構造
3.1　β-FeSi2薄膜
3.2　MnSi1.7薄膜
3.3　Mg2SiおよびMg2Si1-XGeX膜
3.4　Sa2SiおよびSr2Si膜
3.5　まとめ
4.　おわりに




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シリサイド半導体薄膜の結晶成長と特性－2
－Ge導入によるβ-FeSi2のバンドギャップ変調－
－Band Engineering of β-FeSi2 by Ge Doping－

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佐道泰造（九州大学大学院　システム情報科学研究院　助教授）

β-FeSi2のエネルギーギャップの広帯域化をめざし，Ge導入による格子ひずみ変調を検討
した。非晶質Si/非晶質FeSiGe積層試料を固相成長するとβ-FeSi2-xGex層が優先的に形成
される。Ge混晶比xが約0.6では，0.4～0.5％の格子ひずみが導入され，これは30meV程度
のエネルギーギャップ変調に相当する。Ge混晶比を制御することで格子ひずみの変調が
可能である。




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シリサイド半導体薄膜の結晶成長と特性－3
－室温で成長するナノ微結晶（NC）FeSi2半導体とFe3Si強磁性体－
－Semiconducting Nanocrystalline FeSi2 and Ferromagnetic Fe3Si Thin Films grown
at Room Temperature－

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吉武剛（九州大学大学院　総合理工学研究院　融合創造理工学部門　助教授）

高エネルギー粒子付着のスパッタリング法やレーザーアブレーション法を用いることで，
室温にて，半導体特性を示すアモルファスに近いナノ微結晶FeSi2 膜，およびSi（111）
基板上に強磁性Fe3Si をエピタキシャル成長可能である。ともに室温プロセスで生成可
能であり，幅広い応用および適用が期待できる。

【目次】
1.　半導体特性を示すナノ微結晶FeSi2
2.　Si基板上へのFe3Si膜のエピタキシャル成長




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鉄シリサイドバルク成長と特性
Crystal Growth and Characterization of Iron Silicides

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鵜殿治彦（茨城大学　工学部　電気電子工学科　助教授）

多彩な性質を示す鉄シリコン化合物の中で，半導体鉄シリサイドβ-FeSi2はオプトエレクト
ロニクス材料としての利用が期待されており，その物性を明らかにしていくことは応用上
重要である。本稿では，化学気相輸送法および溶液成長法を用いたβ-FeSi2バルク単結晶
の成長技術を中心に，得られた単結晶の電気特性，光学特性，構造特性，エッチング特性
について紹介する。

【目次】
1.　はじめに
2.　β-FeSi2単結晶の化学気相輸送（CVT）成長
3.　β-FeSi2単結晶の溶液成長
4.　β-FeSi2単結晶のファセット面と優先成長方位
5.　β-FeSi2単結晶の不純物ドーピングと電気特性
6.　β-FeSi2単結晶の光学特性
6.1　光吸収測定
6.2　β-FeSi2の偏光反射スペクトルおよび屈折率
6.3　β-FeSi2単結晶のフォトルミネッセンス（PL）
7.　バルク鉄シリサイドの構造的性質の圧力効果
8.　β-FeSi2単結晶のエッチング特性
9.　おわりに




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化学気相成長法によるβFeSi2 薄膜の結晶成長とPL 発光特性
Crystal Growth of β-FeSi2 Thin Film by CVD and Photoluminescence Properties

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秋山賢輔（神奈川県産業技術総合研究所　電子技術部　技師）
舟窪浩（東京工業大学大学院　総合理工学研究科　物質科学創造専攻　助教授）

有機金属を用いた化学気相成長法（MOCVD）による高結晶品質を有する鉄シリサイド
（β-FeSi2）半導体薄膜の合成と，PL発光特性について紹介する。出発原料であるFe有機金
属の気相合成反応およびSi原料との組み合わせを検討し，炭素・酸素の混入量を低減させ
たエピタキシャル膜をSi基板上に合成した。さらに絶縁基板上膜との検討より，PL 発光特
性に及ぼす基板Siの効果について検討を行った。

【目次】
1.　はじめに
2.　CVD法での作製方法
3.　β-FeSi2相の形成
4.　形態制御した結晶成長
5.　β-FeSi2膜のPL発光特性
6.　Si基板，Si-buffered-YSZ基板，YSZ基板上のβ-FeSi2エピタキシャル膜作製
7.　Siの拡散機構に律速したPL発光
8.　おわりに




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鉄シリサイド薄膜の発光と光電特性
Photoluminescence and Photoresponse Properties of β-FeSi2 Thin Film

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寺井慶和（大阪大学大学院　工学研究科　マテリアル生産科学専攻　助手）
前田佳均（京都大学大学院　エネルギー科学研究科　エネルギー応用科学専攻　助教授）

シリサイド半導体の一つであるβ-FeSi2は光通信波長1.55μm付近で発光を示すことから，
シリコン系光半導体として注目を浴びている。本稿ではイオンビーム合成法で作製した
β-FeSi2薄膜の光学特性をもとに，発光の起源，発光強度増大メカニズム，光電特性を中
心テーマとした最新の研究成果を紹介する。

【目次】
1.　はじめに
2.　イオンビーム合成法（IBS法）
3.　発光スペクトルの分類
4.　β-FeSi2固有発光（Aバンド）の同定
5.　不純物添加効果
6.　表面酸化によるSi原子の増速拡散
7.　光電特性
8.　おわりに




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シリサイド半導体の応用
Future Device Application of Semiconducting Silicides

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末益崇（筑波大学大学院　数理物質科学研究科　電子・物理工学専攻　助教授）

β-FeSi2 は1.5μm帯の発光デバイス用半導体として，またアルカリ土類金属を用いたMg2Si
やBaSi2は，バンドギャップエンジニアリングが可能な新しいSi ベースの半導体として期
待されている。いずれもSi 基板上へのエピタキシャル成長が可能な材料である。本稿で
は，これらの半導体を用いた電子デバイスの可能性を紹介する。

【目次】
1.　はじめに
2.　β-FeSi2を用いた1.5μm帯赤外発光素子
2.1　シリコン集積回路が抱える問題
2.2　光変調器
2.3　光導波路
2.4　受光素子
2.5　発光素子
3.　β-FeSi2を用いた受光素子
4.　アルカリ土類金属を用いた受光素子
4.1　BaSi2をベースとする太陽電池材料
4.2　Mg2Siをベースとする赤外受光材料
5.　おわりに




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Material Report
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REVIEW


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米国のナノファイバーの現状－1
US Nanofibers Today

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本宮達也（テクノ戦略研究所　代表）
谷岡明彦（東京工業大学大学院　教授）


【目次】
1.　はじめに
2.　米国のナノファイバー研究開発の最前線
3.　省エネにつながるナノファイバー
4.　米国ドナルドソン社の状況
4.1　ドナルドソン社の概況
4.2　ナノファイバーはなぜ重要か
4.3　ナノファイバーフィルターの利用例
4.4　産業用のナノファイバー生産における課題
4.5　今後の応用展開



R&D

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新規な酸無水物の開発と応用
Development and Applications of a Novel Acid Anhydride

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森山聡（協和発酵ケミカル㈱四日市研究所　グループリーダー）
村山俊一（協和発酵ケミカル㈱四日市研究所　主任研究員）

ジエチルグルタル酸無水物（DEGAN）は，α位にエチル分岐を導入したユニークな構造の化
合物である。その分岐構造により低粘度，低吸湿性という特徴をもつ。酸無水物はエポキ
シ樹脂の硬化剤として広く使用されているが，DEGANも同様に利用可能である。DEGANは特
に，操作性，流動性，樹脂や硬化促進剤などとの相溶性に優れ，得られた硬化物に可とう
性や耐加水分解性を付与する。

【目次】
1.　はじめに
2.　DEGANの一般特性
3.　酸無水物硬化剤の用途
3.1　酸無水物硬化剤の一般特性
3.2　低吸湿性
3.3　硬化時間の比較
3.4　LED（発光ダイオード）封止材用途
4.　おわりに

特集：精密金属集積化による新ナノ材料

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精密積層化による金属集積高分子の構築と電子移動
Precise Fabrication of Transition-metal Complex Polymers by Stepwise Coordination
Method and their Electron-transfer Behavior

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金井塚勝彦（（独）科学技術振興機構　ERATO中村活性炭素クラスタープロジェクト　研究員）
村田昌樹（東京大学大学院　理学系研究科　化学専攻　助手）
西原寛（東京大学大学院　理学系研究科　化学専攻　教授）

金電極基板上での錯体積み木により，長さ・順序が完全に制御された単一およびヘテロな
遷移金属錯体ポリマーを作ることに成功した。これらの錯体ポリマーの逐次連結挙動とそ
の評価法について報告する。

【目次】
1.　はじめに
2.　金属錯体の魅力
3.　1次元ビス（テルピリジン）鉄錯体ポリマーの精密ｺ合成
4.　1次元ビス（テルピリジン）鉄錯体ポリマーの物性評価
5.　1次元ビス（テルピリジン）コバルト錯体ポリマーの精密合成と物性評価
6.　SEMおよびSTM評価
7.　ヘテロ錯体ポリマーの精密合成
8.　おわりに




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ボトムアップテクノロジーによる無機ナノ粒子多次元超格子の構築
Fabrication of Multi-dimentional Superlattices of Inorganic Nanoparticles using
Bottom-up Technology

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寺西利治（筑波大学大学院　数理物質科学研究科　化学専攻　教授）

無機原子や分子が数十個から数万個集まった無機ナノ粒子を空間規則配列し超格子構造を
構築すると，無機ナノ粒子集合体としての物理化学に起因した新たな機能が発現する。無
機ナノ粒子を有機分子で表面修飾すると溶媒に可溶になり，有機分子間の相互作用や特殊
テンプレートを利用した種々のナノ粒子多次元超格子の構築が可能となる。

【目次】
1.　はじめに
2.　1次元・2次元超格子の構築
2.1　溶媒乾燥による自己組織化法
2.2　配位子間相互作用の利用
2.3　有機・無機テンプレートの利用
3.　3次元超格子の構築
4.　無機ナノ粒子超格子の物性
4.1　微細Auナノ粒子（超格子）の電子輸送特性
4.2　FePtナノ粒子超格子の創製と磁気物性
5.　おわりに




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人工DNA を鋳型とする精密金属集積
Precise Metal Assembly Templated by Artificial DNA

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塩谷光彦（東京大学大学院　理学系研究科　化学専攻　生物無機化学研究室　教授）

金属イオンを設計どおりに配列するためには，それらの相対的位置関係を制御する有機配
位子の精密設計が必要である。筆者らは，「数」と「配列」の情報をもつDNAの構造特性
を生かして，核酸塩基を金属配位子に置き換えた人工DNAを用いた金属イオンの精密集積
に挑戦した。


【目次】
1.　はじめに
2.　金属錯体型塩基対をもつ人工DNA
3.　金属錯対型塩基対によるDNA高次構造の安定化
4.　人工DNAによる精密金属配列
5.　今後の課題




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Material Report
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REVIEW


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ナノファイバーテクノロジーにみる新産業の創製
Nano Fiber Technology is Developing Advanced Industry

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本宮達也（テクノ戦略研究所　代表）


【目次】
1.　はじめに
2.　先導役を務める欧米のナノファイバーテクノロジー
2.1　先導技術調査
2.2　ナノファイバーテクノロジープロジェクト
2.3　ｿｳｺﾞｳナノファイバーテクノロジーの重要性
2.4　米国でナノファイバーがフィーバーになっている理由
3.　ファイバーにおけるサイズの概念
3.1　ナノ（サイズ）ファイバーの太さ
3.2　ナノファイバーの定義と内容
4.　ナノファイバーテクノロジーとは
4.1　次元材料の開発をめざす
4.2　環境・安全・健康を目標
5.　ナノファイバーの創出法
5.1　代表的なナノファイバーの創出法と特徴
5.2　各種ナノファイバー製法技術とその特徴
6.　ナノファイバーの展開と波及効果
7.　おわりに




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フェロセンポリマー
Ferrocene Polymer
田中紀男（田中高分子技術研究所　代表）


【目次】
1.　研究動向
2.　将来の展望



Ｒ＆Ｄ
量子コンピューターとスピンエレクトロニクス

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伊藤公平（慶應義塾大学　理工学部　物理情報工学科　助教授）

【目次】
1.　量子コンピューターの基礎と性能指標
2.　量子コンピューター開発最前線
3.　シリコン量子コンピューター
3.1　ケーン型シリコン量子コンピューター
3.2　全シリコン量子コンピューター
4.　おわりに



周辺技術
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化学物質のアレルギー性検査の現状と新しい試験法
Current Status and Novel Methodology for Detecting Skin Sensitization Potential
of Chemicals

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武吉正博（化学物質評価研究機構　日田事業所　試験第四課）

化学物質のアレルギー性の予測にはこれまでモルモットを用いた皮膚感作性試験が実施さ
れてきたが，近年，動物愛護や定量性などの利点からマウスを用いた局所リンパ節増殖試
験（Local lymph node assay ；LLNA）の利用が急速に進んでいる。LLNA法は感作性物質
のアレルギー性の強さ（感作性強度）の定量的予測が可能であり，感作性リスク評価およ
びリスクマネージメントに有用な方法である。

【目次】
1.　はじめに
2.　皮膚アレルギー発症のメカニズム
3.　皮膚感作性試験法
3.1　マキシマイゼーション法
3.2　ビューラー法
3.3　新しい皮膚感作性試験法（LLNA法）
4.　LLNA法を利用した化学物質の感作性強度の予測
5.　皮膚感作性試験法の比較
6.　皮膚感作性試験結果とその運用
7.　おわりに

特集：高分子の3次元イメージングによる材料の評価と構造解析（2）

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TEMトモグラフィーを用いたポリマー系ナノコンポジット材料の3次元評価
3D Analysis of Polymer Nanocomposite by using TEM-Computerized Tomography

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笹倉英史（（財）化学技術戦略推進機構）
山口由岐夫（東京大学大学院　工学系　研究科　化学システム工学専攻　教授）

シリカナノ粒子/エポキシナノコンポジット材料に関して，TEM CT による3次元像再構成と
3次元画像処理による粒子分離を行った。さらにナノ粒子分散性の指標を定義し定量的に評
価した。また，今回行った一連の分析法に関して簡易的な分析バリデーションを行い，今
回用いたシステムでの長さに含まれる誤差を求めた。

【目次】
1.　ナノ粒子プロジェクトとプロジェクトにおける計測・評価技術
2.　ナノ粒子プロジェクトにおける構造体の3次元評価
2.1　TEM-CT法
2.2　3次元画像処理と分散性評価
2.3　簡易分析バリデーション
3.　実験方法
3.1　試料
3.2　TEM用試料調製
3.3　装置
3.4　TEM測定条件
4.　簡易分析バリデーション
4.1　試験法
4.2　試験結果
5.　ナノコンポジット材料
5.1　ナノコンポジット材料の背景
5.2　ナノコンポジットの3次元像再構成と3次元画像処理
5.3　ナノ粒子の分散性評価
6.　おわりに




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X線位相CTによる高分子ブレンドの3次元観察
Three-dimensional Imaging of Polymer Blends with X-ray Phase Tomography

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百生敦（東京大学大学院　新領域創成科学研究科　物質系専攻　助教授）
藤井明子（東京大学大学院　工学系　研究科修士課程2年（現：（株）東芝セミコンダクター社））

一般的にX線は，炭素などの軽元素からなる物質には感度が乏しいが，X線の位相を検出す
ればその限りではない。X線位相CTはX線の位相検出に基づく新しい断層撮影法であり，そ
の高い感度は生体組織などの無造影観察によって実証されている。X線位相CTは，高分子
系の3次元観察にも有効であると予想される。そこで，高分子ブレンドの相分離構造の観
察にX線位相CTを適用し，その有効性を検証した。

【目次】
1.　はじめに
2.　X線位相検出の利点
3.　X線位相CTの原理
4.　高分子ブレンドの観察
5.　おわりに




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X線CTを用いた高分子ブレンド系の相分離構造の3次元観察
Three-dimensional Phase-separated Structure in Polymer Blends studied by X-ray Microtomography

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西川幸宏（都工芸繊維大学　繊維学部　高分子学科　助手
楠本竜也（都工芸繊維大学　繊維学部　高分子学科　修士卒業（現・出光化学（株））
新原健一（都工芸繊維大学　繊維学部　高分子学科　博士後期課程1年
西敏夫（東京工業大学大学院　理工学究科有機・高分子物質専攻教授；東京大学名誉教授）
陣内浩司（都工芸繊維大学　助教授）

PS/PMMAブレンド系の相分離構造を高分解能X線CTを用いて3次元実空間観察した。X線CTで
PS相とPMMA相の間のコントラストを得るために，PSの臭素化を行った。X線源のエネルギ
ー分散を測定し，最適な臭素化率を検討することにより，臭素化PS/PMMA 混合系の3次元
実空間像の取得に成功した。本稿で述べられる一連の手順は，X線CTのための試料の最適
化の指針となる。


【目次】
1.　はじめに
2.　実験
3.　結果と考察
4.　おわりに




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ブロック共重合体ミクロ相分離構造のモルホロジー転移の3 次元観察
3D Observation of Morphological Transition of Microphase-Separated Structures
in a Block Copolymer

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逢坂武次（京都大学大学院　情報学研究科知能情報学専攻修士課程）
赤坂哲（京都大学大学院　工学研究科高分子化学専攻　博士後期過程）
曽田憲弘（京都大学大学院　工学研究科　高分子化学専攻　博士後期過程）
長谷川博一（京都大学大学院　工学研究科　高分子化学専攻　助教授）

ミクロ相分離したブロック共重合体の温度変化に伴う球状ミクロドメインからシリンダー
状ミクロドメイン構造へのモルホロジー転移の様子を，転移過程にある試料を急冷凍結し，
その超薄切片を電子線トモグラフィーにより3次元観察した。その結果，モルホロジー転
移の機構を示唆する興味深い結果が得られた。


【目次】
1.　はじめに
2.　ブロック共重合体のモルホロジー転移
3.　モルホロジー転移過程の3次元観察
4.　グレインバウンダリーの3次元観察
5.　おわりに




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Material Report
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R&D
マグネシウム合金のプレスフォージング法の開発とポータブルMD，デジタルカメラ筐体への応用
Development of Magnesium Alloy Press-Forging Process and Application to Portable
MD Player and Digital Camera Casings

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渡辺洋（（株）日立金属　MPF 　技術顧問）
山浦秀樹（日立金属（株）　素材研究所　主任研究員）

最近の携帯用電子機器は，毎年新機能を織り込んだ斬新なデザインを有する機種が発売さ
れ，メーカーは販売拡大にしのぎを削っている。本報で紹介する製品もその中で生まれた
もので，軽量なマグネシウム材料により新製造技術の特徴が生かされ，新モデルに適用さ
れた。これを機に，今後マグネシウムが広く応用されるものと期待される。


【目次】
1.　はじめに
2.　開発状況
2.1　マグネシウムの材料特性調査
2.2　鍛造成形時の問題点と対策
2.3　製造工程
3.　プレスフォージングの特徴
4.　プレスフォージング法の応用
4.1　ポータブルMDケース
4.2　デジタルカメラボディー



水性光触媒コーティング材
The Development of Water-borne Photocatalyst Coating

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福澤成晴（松下電工（株）R &D 企画室材料技術企画開発グループ光触媒コーティング
技術企画チーム主任）

【目次】
1.　はじめに
2.　水性光触媒コーティング材の現状
3.　水性無機樹脂の設計
4.　水性光触媒コーティング材の設計
5.　水性無機コーティング材の設計
6.　水性光触媒コーティング材の塗装工程
7.　塗装作業性
8.　水性光触媒コーティング材の防汚性能
9.　耐久性
10.　応用例，実用事例
11.　現在の課題と今後の方針



耐汚染性塗料
Anti-pollution Paint

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水谷篤（エスケー化研（株）　営業本部　営業技術開発チーム　主任）

【目次】
1.　はじめに
2.　低汚染メカニズム
2.1　塗膜の親水化
2.2　塗膜表面の高硬度化
2.3　塗膜表面の低帯電性
3.　低汚染性試験
4.　おわりに



連載：高分子材料の実用性（11）
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プラスチックの多様な機能性

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鴨川昭夫（元理化学研究所研究員／元工学院大学電子工学科；化学工学科）


【目次】
－　リサイクル系
－　雑品系
－　新機能性プラスチック
－　静電気系
－　切削加工
－　極博ポリエチレンフィルム

特集：高分子の3次元イメージングによる材料の評価と構造解析

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総論－3次元イメージングの展望
Overview of Three Dimensional Imaging

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西敏夫（東京工業大学大学院　理工学研究科　有機・高分子物質専攻教授　；工学部　高分子工学科長）

高分子材料の評価と構造解析における3 次元イメージングの意義についてまとめた。特に，
高分子材料で重要な高次構造制御でキーテクノロジーとなる3 次元イメージングについて，
その高次構造制御技術ロードマップに言及しつつ，今後の展開，基礎・応用両面からの要
望についても述べた。

【目次】
1.　はじめに
2.　3次元のイメージング
3.　おわりに




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2軸傾斜透過型電子線トモグラフィー法による高分子ナノ構造の3次元観察
Three-dimensional Observation of a Polymer Nanostructure by Dual-axis Electron Tomography

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陣内浩司（京都工芸繊維大学　繊維学部　高分子学科　助教授）
杉森秀一（京都工芸繊維大学　繊維学部　高分子学科　修士2年生）
西川幸宏（京都工芸繊維大学　繊維学部　高分子学科　助手）

高分子ブロック共重合体の形成するシリンダー状ミクロ相分離構造を，透過型電子線トモ
グラフィー法により3次元観察した。シリンダー構造のような異方的なナノ構造の3次元観
察では，傾斜軸とシリンダードメインの間にある特定の位置関係が満たされると，ドメイ
ンがうまく再構成されないという問題が生じる。そこで，傾斜軸を追加することで異方性
ナノ構造の3次元構造を可能とする2 軸傾斜電子線トモグラフィー法をシリンダー状ミク
ロ相分離構造に適用し，その有効性を検証した。

【目次】
1.　はじめに
2.　1軸傾斜透過型電子線トモグラフィー法の問題点
3.　実験と結果
4.　おわりに




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シロキサン高分子多孔体の3次元イメージングによる構造解析
Structural Analysis of Porous Siloxane-based Polymer Materials using
Three-dimensional Imaging

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齋藤明子（京都大学大学院　工学研究科　材料化学専攻　博士後期過程）
金森主祥（京都大学大学院　理学研究科　化学専攻　日本学術振興会特別研究員（PD ））
中西和樹（京都大学大学院　理学研究科　化学専攻　助教授）
平尾一之（京都大学大学院　工学研究科　材料化学専攻　教授）

相分離を伴うゾル-ゲル過程において，マイクロメートル領域に複雑な3次元形状をもつ無
機高分子多孔体が得られる。この多孔体は高性能液体クロマトグラフィーの分離媒体とし
て近年注目を集めている材料であると同時に，その背景には興味深い構造形成過程が存在
する。いくつかの例をあげながら，多孔質材料の新たな評価法の一つとしての3次元イメ
ージングと構造解析について述べる。


【目次】
1.　はじめに
2.　3次元構造と流体輸送特性
2.1　多孔体の合成
2.2　共焦点レーザースキャン顕微鏡による観察と原理
2.3　3次元構造
2.4　水銀圧入法とLSCMの比較
2.5　流体輸送特性
2.6　流体輸送特性の3次元構造に基づく評価
3.　相分離構造形成と微小界面の影響による構造異方性の発現
3.1　有機－無機ハイブリッド多孔質ゲルの合成
3.2　微小鋳型内におけるシロキサンゲルのマクロ多孔構造
4.　おわりに




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3次元NMR顕微鏡の高分子相分離系への応用
Application for Phase-separated Polymer System by 3D-NMR Microscopy

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黒木重樹（東京工業大学大学院　理工学研究科　物質科学専攻　助手）

3次元NMR顕微鏡を用いた高分子相分離系への応用例を紹介する。同じ試料を用いたX線CT画
像との比較から，3次元NMR顕微鏡から得られた画像はX線CTで得られた画像と大差はなく，
ともに共連続構造を観察でき，そこから得られる構造周期長などの構造パラメーターにつ
いても，両者よく一致した値が得られた。これにより，3次元NMR顕微鏡によって高分子相
分離構造に関して厳密な議論ができることがわかる。


【目次】
1.　はじめに
2.　3次元NMR顕微鏡の原理
3.　NMR顕微鏡の高分子相分離系への応用
3.1　試料の調製法
3.2　NMRイメージング測定
3.3　3次元NMR顕微鏡画像
3.4　共連続構造の分岐数
3.5　構造周期長
3.6　単位体積当たりの界面積（S/V）PS体積分率
4.　おわりに




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3次元顕微鏡像上に高分子の鎖構造をイメージングする
3D Imaging of Polymer Chains on the Results of 3D Microscopy

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森田裕史（（独）科学技術振興機構　CREST 研究員；　東京大学大学院　工学系研究科　
物理工学専攻　研究員）

3次元イメージング実験によって得られた構造に対して，同じスケールの3次元シミュレー
ション（仮想実験）により，実験だけでは観察できない鎖自体の構造データを，その実験
イメージの上に表示する手法を開発している。本稿では，この手法に関する概要をブロッ
クポリマーのラメラ相分離構造を例に紹介する。

【目次】
1.　はじめに
2.　方法
3.　適用結果
3.1　ブロックポリマーの各部の分布
3.2　高分子鎖表示
3.3　ストレス印加時の変形構造予測
4.　おわりに




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Material Report
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Review
機能紙産業の発展の軌跡とその将来
Technological Development of High Performance Papers and Their Future Prospects

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小林良生（NPO法人機能紙研究会　専務理事；　香川県産業技術センター）

機能紙は製紙産業の中で，汎用紙と異なり，小規模，少量生産，付加価値の高い紙をター
ゲットにして，繊維産業と紙産業の境界領域として誕生した産業分野である。繊維・高分
子産業などの進展とともに発展してきた。その展開は機能紙研究会がドリルとなっており，
同会の歩みを顧み，また市場に出ている機能紙や市場規模，今後の展望などについて概説
する。

【目次】
1.　市場でとらえられてる機能紙の概念
2.　機能紙としての基本特性
2.1　シートとしての特性
2.2　紙としての基本特性
2.3　性能・機能性・特異性
3.　機能紙の製造工程の研究開発課題
3.1　新しいWet End Chemistryの構築
3.2　新たなる紙層形成理論の構築
3.3　繊維間結合の形成
3.4　機能付与
4.　機能紙研究の軌跡と趨勢
4.1　事務局はなぜ四国にあるのか
4.2　研究会で取り上げてきた課題
5.　製造技術からマーケットへ
5.1　機能紙研究で形成された市場とは
5.2　機能紙のホームページをもつ会社例
5.3　機能紙生産メーカーと市場規模
6.　機能紙産業の将来展望



R&D
湿度センシティブな磁性材料
Humidity-sensitive Magnet

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大越慎一（東京大学大学院　工学系研究科　応用化学専攻　助教授
；　（独）科学技術振興機構　さきがけ研究21 研究員）


【目次】
1.　はじめに
2.　含水磁性材料
3.　磁気物性の湿度依存性
4.　構造および光学特性の湿度依存性
5.　湿度応答性のメカニズム
6.　おわりに



連載：高分子材料の実用性（10）
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プラスチック普及の光と影

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鴨川昭夫（元理化学研究所研究員／元工学院大学電子工学科；化学工学科）

本稿ではプラスチック製品がいかに使われているかに着目し，変化に富んだプラスチック
の特徴について取り上げる。具体的には，スポーツ競技における高分子材料の応用例や，
建材，飛行機分野さらには医療材料への応用など，幅広い実用性を例記する。それととも
に，懸念されている害（ダイオキシンや環境ホルモンなど）についても触れていく。

【目次】
－　ポリメチルペンテン樹脂のラップについて
－　応用プラスチックス系
－　応用：飛行機
－　建材への応用
－　骨セメントの副作用
－　ダイオキシン・環境ホルモン
－　生分解性プラスチック
－　医療関係
－　文化財補修系
－　建築系
－　デザイン系

特集：機能性単結晶材料の最新動向

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総論
Introduction

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一ノ瀬昇（早稲田大学　各務記念材料技術研究所　教授）

【目次】
1.　はじめに
2.　単結晶材料の技術動向
2.1　大口径化
2.2　薄膜結晶からバルク化へ
2.3　新規単結晶の出現
3.　おわりに




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GaN 系材料の開発動向－高出力365nm UV-LED の実現－
High Power 365nm UV-LED

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森田大介（日亜化学工業（株）　窒化物半導体研究所　係長）

GaN系材料は優れた物性を有するワイドバンドギャップ（広禁制帯幅）半導体であり，混
晶により広い波長域が実現可能である。近年，結晶成長技術の進展によりGaN を中心とし
て高品質な結晶が得られ，青色LED や紫色LD に代表される発光素子が製品化されている。
しかしながら，短波長化および長波長化した場合，発光効率が低下する傾向にある。今回
は短波長化の開発について述べる。

【目次】
1.　はじめに
2.　UV-LEDの用途
3.　従来のUV-LED
4.　高効率化および高出力化
5.　おわりに




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紫外・真空紫外で応用可能なフッ化物非線形光学結晶の開発
A Promising New Fluoride Single Crystal for UV/VUV Nonlinear Optical Applications

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島村清史（（独）物質・材料研究機構物質研究所　主幹研究員）
E.G.V llora（（独）物質・材料研究機構物質研究所　特別研究員）
村松研一（（株）ニコン　主任研究員）
竹川俊二（（独）物質・材料研究機構物質研究所　主席研究員）
北村健二（（独）物質・材料研究機構物質研究所　ディレクター）
一ノ瀬昇（早稲田大学　各務記念材料技術研究所　教授）

全固体化された紫外光源の実現は多くの分野で待たれている。しかしながら，従来の材料
である酸化物の非線形光学結晶の利用ではその実現はかなり困難である。そこで今回，大
きなバンドギャップをもつフッ化物結晶に着目し，検討した。その結果SrAlF5 を見いだし
，単結晶育成，物性評価を行った結果，期待のもてる材料であることがわかった。


【目次】
1.　はじめに
2.　実験手順
3.　結果と考察
3.1　結晶成長
3.2　成長結晶の物性
3.3　屈折率
3.4　特性の比較検討
4.　おわりに




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CZ法による大型CaF2単結晶の育成と光学特性
Crystal Growth Technology and Optical Property of Large Size CaF2 Single Crystal
Groen by the CZ Method

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乾洋治（（株）トクヤマCF-10 グループ　主任）
伊達健（（株）トクヤマCF-10 グループ）
正田勲（（株）トクヤマCF-10 グループ）
縄田輝彦（株）トクヤマCF-10 グループ）
柳裕之（（株）トクヤマCF-10 グループ）
西島英一（（株）トクヤマCF-10 グループ）
佐藤浩樹（東北大学　多元物質科学研究所）
福田承生（東北大学　多元物質科学研究所）

フッ化カルシウム（CaF2）単結晶は真空紫外領域の光線透過性に優れ，ArF（波長193nm）
やF2 （波長157nm）エキシマーレーザーを用いる次世代露光装置用のレンズ材料として
必要不可欠である。本稿では，Czochralski（CZ）法によって育成した大型CaF2 単結晶
の育成技術と，その光学特性を中心に報告する。


【目次】
1.　はじめに
2.　結晶育成技術
3.　CZ法CaF2単結晶の品質
4.　おわりに



Material Report R＆D
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Review
カーボンファイバーの開発と応用
Carbon Fiber-Features and Applications

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杉森正裕（三菱レイヨン（株）　豊橋事業所複合材料開発センター　室長）

カーボンファイバーの歴史，製造方法，特徴，応用技術，応用分野について，PAN 系を中
心に概説した。カーボンファイバーを強化繊維として利用する先端複合材料は，その優れ
た特性から今後の需要拡大が期待される材料であり，その開発動向のトピックスについて
も紹介した。

【目次】
1.　カーボンファイバーとは
1.1　カーボンファイバーの歴史
1.2　カーボンファイバーの製造方法と種類
1.3　カーボンファイバーの特徴
2.　PAN系カーボンファイバーの応用
2.1　マトリックスの役割と種類
2.2　成形方法
2.3　カーボンファイバーの主要用途
3.　カーボンファイバー複合材料の開発動向
3.1　航空機－次構造用高靭性プリプレグ
3.2　オーブン成形用プレプリグ
3.3　レジンインフュージョン技術
3.4　非加熱成形技術
3.5　熱可塑性複合材料
3.6　カーボンナノファイバーの利用
4.　おわりに



液晶エラストマー
Liquid Crystalline Elastomers

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平岡一幸（東京工芸大学　工学部　ナノ化学科　助教授）


【目次】
1.　はじめに
2.　液晶→高分子液晶→液晶エラストマー
3.　ネマチックエラストマーにおける可逆変形
4.　1次元液晶・2次元液体としてのSmAエラストマー
5.　キラルなメソゲン基からなるSmC*エラストマー
5.1　液晶エラストマーののSmA-SmC*相転移
5.2　モノドメインSmC*エラストマー（単結晶SmC*エラストマー）の作製
5.3　SmC*エラストマーの物性研究
6.　その他の興味ある液晶エラストマーの研究
6.1　クロスリンカー（架橋剤）の影響
6.2　ディスコチック液晶エラストマー
6.3　リオトロピック液晶エラストマー
6.4　フォトニクス材料としての液晶エラストマー
6.5　光応答性液晶エラストマー
7.　おわりに



Ｒ＆Ｄ
高温超伝導体中に形成された電子結晶
Electronic Crystal State in a High-Tc Cuprate

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岩谷克也（（独）理化学研究所高木磁性研究室　基礎科学特別研究員）
花栗哲郎（（独）理化学研究所高木磁性研究室　先任研究員）
高木英典（（独）理化学研究所高木磁性研究室　主任研究員（東京大学新領域創成科学研究科））


高温超伝導現象は，モット絶縁体と呼ばれる母物質にキャリアをドープすることによって
発現する。しかし，その発現機構はいまだ解明されておらず，超伝導が現れる直前のドー
プ領域の理解が重要な鍵を握っている。われわれは走査型トンネル顕微鏡を用い，このド
ープ領域において原子配列とは位置も周期も異なる独自の「電子結晶」を構成しているこ
とを初めて明らかにした。


【目次】
1.　はじめに
2.　高温超伝導体中の「電子結晶」の発見
3.　今後の展望
4.　おわりに



機能材料マーケットデータ
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LED （発光ダイオード）材料と白色LED の市場

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小林敏幸（（株）シーエムシー出版　編集部）

【目次】
1.　LED（発光ダイオード）
1.1　概要
1.2　青色LED
1.3　屋外大型LEDディスプレイ
1.4　市場動向
1.5　企業動向
1.6　開発動向
2.　化合物半導体
3.　白色LED
3.1　概要
3.2　市場動向
3.3　企業動向

０５年５月号

特集：積層デバイスの最新技術動向
　Recent Technology of Multilayer Devices

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序論
Introduction

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山本孝（防衛大学校　通信工学科　教授）

本特集号では，積層構造に注目した受動素子，積層セラミックスコンデンサー，積層イン
ダクター，積層圧電トランス，積層バリスター，積層PTCが述べられる。携帯電話，モバイ
ルパソコンに代表される情報電子機器の小型化，高性能化，省電力化の流れはとどまると
ころを知らず，それらに搭載される受動素子，上記の積層受動素子に代表されるように，
表面実装可能なチップ化が急速に進展している。積層受動素子は，セラミックス（酸化物
）と金属電極が層状に積み重なって一体化（同時焼成）された複合体積層セラミックスコ
ンデンサーの場合はチタン酸バリウムとニッケル（Ni），積層インダクターの場合はフェ
ライトと銀（Ag），積層圧電トランスは鉛系PZTとAg，積層バリスターは酸化亜鉛とパラジ
ウム（Pd），積層PTCはチタン酸バリウムとNiであり，工学的に興味をそそる問題を含むと
ともに，従来の受動素子の延長というよりは，新しい受動素子といったほうが適切である。
この積層（Multilayer）に関する技術は，1940年代に米国で積層セラミックスコンデンサ
ー（MLCC）で始められた技術が総合されて確立されたものである。MLCCが60数年の歴史を
経て進化してきたのに対して，積層PTCはこの世に出たばかりである。




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Ni電極積層セラミックコンデンサーの残留応力と電気特性
Residual Stressand Dielectric Properties of Multilayer Ceramic Capacitors with Ni Electrode

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中野幸恵（（株）基礎材料開発センター　主任研究員）

積層セラミックコンデンサーの残留応力の存在と電気特性について論じた。積層セラミック
コンデンサーは誘電体層数の増加に伴い，残留応力が増加し，見かけ誘電率が増加した。外
部からの力により静電容量が変化することから，残留応力が見かけ誘電率を変化させている
と考えられる。このとき，結晶構造の変化が観察された。

【目次】
1.　はじめに
2.　実験方法
3.　結果および考察
3.1　誘電率温度特性の誘導体層数依存性
3.2　積層セラミックコンデンサーの残留応力
3.3　残留応力が電気特性に及ぼす影響
3.4　残留応力と結晶構造
4.　おわりに




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大容量積層セラミックコンデンサーの開発
Development of Multilayer Ceramic Capacitors with High Capacitance

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和田信之（（株）村田製作所）

近年，積層セラミックコンデンサーの小型化，高容量が急速に進行している。これを可能
にするには誘電体素子の薄層化が必要であり，それに伴って，誘電体セラミックの微細化
が求められる。本稿では，素子厚1μmの薄層誘電体素子からなる積層セラミックコンデン
サーを開発するに必要なBaTiO3セラミックの材料設計技術を概説する。

【目次】
1.　はじめに
2.　誘電率温度特性とグレイン成長の関係
3.　非コアシェル構造の信頼性設計
4.　大容量積層セラミックコンデンサー
5.　おわりに




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積層インダクターの最近の進展と技術動向
Recent Development and Technical Trendin Multilayer ChipInductor

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桜井信雄（太陽誘電（株）　R&Dセンター　材料開発部）

最新のデジタル機器の進化の陰には，半導体部品のみならず，コンデンサー，インダクタ
ーなどの受動部品の小型化，高性能化が大きく貢献している。これらの部品は，ここ数年
は特に表面実装型で小型化が容易な積層タイプが主流となりつつあり，今後の動向が注目
されている。ここでは積層インダクターについて，その材料であるフェライト材の開発状
況や技術動向を中心に，最新の情報を織り交ぜて解説する。

【目次】
1.　はじめに
2.　積層インダクター概要と市場動向
2.1　積層インダクター
2.2　市場動向とトレンド予測
3.　積層インダクター開発の技術動向
3.1　積層インダクター開発のポイント
3.2　NiZnCuフェライイト材料における微量不純物の制御
3.3　フェライト粉体設計の高度化
3.4　小型化対応フェライト材料の開発
4.　従来型インダクターへ向けての展望
5.　おわりに




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Pr系積層チップバリスターの開発
Producing Multilayer ZnO Chip Varistors in Praseodymium System

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松岡大（TDK（株）　センサアクチュエータビジネスグループ　半導体材料製品グループ
　　　　積層製品部）
山崎利行（TDK（株）　センサアクチュエータビジネスグループ　半導体材料製品グループ
　　　　積層製品部）
小笠原正（TDK（株）　センサアクチュエータビジネスグループ　半導体材料製品グループ
　　　　積層製品部）

ZnOPr系で積層型チップバリスターを2012形状から5650形状まで作製し，特性評価を行った。
チップを酸素中で焼成することにより内部電極なしのディスクと特性上は同程度の値が得ら
れたが，バリスター粒界の電子物性が異なり，焼成雰囲気やチップ形状のみならず内部電極
との同時焼成による影響を受けていることがわかった。

【目次】
1.　はじめに
2.　チップバリスターの作製方法とその評価
3.　チップバリスターの作製
4.　チップバリスター粒界の解析
5.　内部電極Pdとの同時焼成の影響
6.　チップバリスターの設計
7.　おわりに




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BaTiO3系半導体（PTCサーミスター）の積層化
Multilayer PTC Thermistor with Ni Electrode

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新見秀明（（株）村田製作所）

PTCサーミスターでは，これまで単板構造しか商品化されておらず，内部電極と同時焼成す
る積層化が長年の課題であった。これに対し，われわれは数多くの課題を克服し，Niを内
部電極とした積層PTCサーミスターの商品化に世界で初めて成功した。本稿では，積層化時
の技術的課題と商品化した積層PTCサーミスターの特長などを紹介する。

【目次】
1.　はじめに
2.　積層化における課題
2.1　PTCサーミスターの原理
2.2　積層化の課題
3.　セラミック材料による高耐電圧化
3.1　耐電圧支配要因
3.2　厚み要因の解析
3.3　積層構造と特性
3.4　積層PTCサーミスター材料の微構造
4.　おわりに




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Ag内部電極積層圧電トランスの開発
Development of Multilayer Piezoelectric Transformer with AgInternal Electrodes

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奥田和弘（松下電子部品（株）　開発技術センター　デバイスソフトウェア　研究所　主任技師）
南誠一（北海道松下電器（株）　セラミック部品工場　工場技術2課 主任技師）
後藤泰司（松下電子部品（株）　回路部品ビジネスユニット品質管理2グループ　主任技師）
森分博紀（松下電子部品（株）　開発技術センター　デバイスソフトウェア研究所　主任技師）

従来の積層圧電トランスは，圧電材料の焼成温度が高いため，内部電極に高融点の銀パラ
ジウム電極を用いる必要があり，コスト高の一要因となっていた。そのため，圧電特性を
維持しながら，Ag内部電極と同時焼成可能な低温焼成材料の開発を行った。その結果870℃
での焼結が可能となるとともに，従来材料と同等の圧電特性を得ることができた。さらに，
デバイス構成の検討により高出力側で優れた発熱特性を有するAg内部電極積層圧電トラン
スの開発に成功し，量産対応を実施している。

【目次】
1.　はじめに
2.　低温焼成化検討
3.　デバイス構成検討
4.　Ag内部電極積層圧電トランスの電気特性評価
5.　まとめ



Material Report R＆D
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リサイクル可能な新熱可塑性ゴム「THCラバー」
Novel Recyclable Thermoplastic Rubber，“THCrubber”

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知野圭介（横浜ゴム（株）　研究本部　研究部　第1研究グループ　課長補佐）

本稿では，水素結合を用いた熱可逆架橋ゴム「THCラバー」（開発名）の開発について述べ
る。THCラバーは以下のような特長を有する。（1）環境に優しい材料であり，性能を落とさ
ず何度でもリサイクルして使用できる。（2）加硫ゴムに近い性能をもつ（高い柔軟性，良
好な低温特性，フィラー補強性）。（3）さまざまなゴムに適用できるため，多種多様な性
能を発現できる。（4）熱可塑性なので，押出し，射出成形が可能であり，架橋工程が不要
である。（5）接着性を有する。（6）透明性がある。


【目次】
1.　はじめに
2.　熱可逆架橋について
3.　合成
4.　物性
4.1　THC-IRの物性
4.2　THC-EPM，THC-AEMの物性物性
4.3　リサイクル性
5.　解析
5.1　示差走査熱量測定（DSC）
5.2　小角X線散乱（SAXS）
5.3　推定構造
6.　まとめ
7.　おわりに



脂改質に最適な気相法炭素繊維の開発およびその用途展開
The Development of Vapor Grown Carbon Fiber Suitable for the Improvementof
Resinsand the Development of the Markets

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長尾勇志（昭和電工（株）　ファインカーボン部　シニアリサーチャー）

昭和電工（株）は，ナノテクノロジーの先がけとなる気相法炭素繊維を信州大・遠藤教授
の指導のもとに開発し，1996年VGCFとして上市し，主にリチウムイオン2次電池用添加剤と
して使用されている。本稿では，現在開発を進めている樹脂改質に適した高導電性フィラ
ー（VGCFS）およびVGCFの樹脂複合材の特徴とその用途展開について紹介する。

【目次】
1.　はじめに
2.　VGCFsの製法と特性
2.1　VGCFsの製法の製法
2.2　VGCFsの代表特性
3.　樹脂複合材開発
3.1　成形加工法に優れた高導電性フィラーVGCFsの導電性分野への展開
3.2　VGCFs複合材のその他の特徴
4.　おわりに



連載：高分子材料の実用性（9）
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プラスチックのリサイクル

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鴨川昭夫（元理化学研究所研究員／元工学院大学電子工学科；化学工学科）

【目次】
－　熱気球の歴史
－　ラッピングフィルム
－　プラスチックリサイクル

05/4月号

特集：透明電子活性材料－基礎研究から応用を探る

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透明電子活性材料－意義と現状
Transparent Electro active Materials －Significance and Current Status

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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　教授）

筆者の研究グループは，「ありふれた透明な酸化物を使って，独自の視点と工夫で，電子
が主役となる新しい機能性の発現をねらう」という基礎的な探索研究を「透明電子活性」
という主題のもとに展開している。この章では，本特集のイントロダクトリーとして，「
透明電子活性」の背景と意義，および今後の応用の芽となることが期待できるこれまでの
研究成果の概略を紹介する。

【目次】
1.　背景と意義
2.　われわれのアプローチ
3.　透明導電性酸化物から開けた新しいフロンティア：透明酸化物半導体
4.　12CaO・7AL2O3のナノ構造と活性アニオンを活用した機能開拓
5.　これからの課題に




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透明酸化物半導体：透明導電性酸化物から開けた新しいフロンティア
Transparent Oxide Semiconductor :New Frontier of Material Science

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神谷利夫（東京工業大学　応用セラミックス研究所　助教授）

透明酸化物半導体は，近年注目を集めてきた新しい半導体材料である。本稿では，酸化物
特有の電子構造，キャリア輸送特性から始めて，新材料を開拓するための設計指針につい
て述べる。また，酸化物半導体が従来の共有結合性半導体と大きく異なる特徴は，その構
造と機能の多様性にある。後半では，酸化物結晶がもつ特異な自然ナノ構造に着目し，自
然ナノ構造に由来する物性と応用について紹介する。

【目次】
1.　透明酸化物半導体の材料設計とは何か？
2.　半導体材料の開発設計：TCOからTOSへ
3.　酸化物の電子構造：共有結合性半導体との違い
4.　伝導性設計I：キャリア移動度（有効質量）
4.1　n型TOSの電子構造
4.2　アモルファス酸化物の優れた電子輸送特性
4.3　p型とTOSの材料設計
5.　伝導性設計II：キャリアドーピング
6.　伝導性設計III：キャリアを生成させない工夫
7.　自然ナノ構造をもつ酸化物の電子構造とメゾスコピック現象
7.1　ホモロガスシリーズ層状酸化物に量子構造はみられるか？
7.2　層状オキシカルコゲナイドにみられる2次元電子構造
7.3　ナノ構造を利用した新しいドーピング法
7.4　ワイドキャップ物質内のナノ空間が作る反応容器
7.5　C12A7e－に内包される結合量子ドット





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透明酸化物半導体の高品質薄膜成長
High quality Epitaxial Films Growth of Transparent Oxide Semiconductors

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太田裕道（名古屋大学　大学院工学研究科　助教授）

高品質透明酸化物半導体の薄膜成長に適した3 種類のエピタキシャル成長技術，「高温パ
ルスレーザー蒸着法」「固相エピタキシャル成長法」「反応性固相エピタキシャル成長法
」および，材料によりそれらの成長技術を使い分けるポイントを述べた。

【目次】
1.　はじめに
2.　高温パルスレーザー蒸着法
3.　固相エピタキシャル成長法
4.　反応性固相エピタキシャル成長法
5.　おわりに




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透明酸化物半導体を用いた透明電子デバイス
Transparent Electronic Device using Transparent Oxide Semiconductor

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野村研二（（独）科学技術振興機構　ERATO SORST　透明電子活性プロジェクト　研究員）

n型透明酸化物半導体（TOS）であるホモロガス化合物InGaO3（ZnO）mを基材とし，透明電
界効果型薄膜トランジスタ（透明TFT）を作製した。単結晶薄膜を用いたTFTは，ポリシリ
コンTFTに匹敵する特性を示した。一方，アモルファス膜を用いたTFTは低温プロセスでの
製作が可能で，アモルファスシリコンTFT を凌駕する特性を示した。TOSは，透明エレク
トロニクスおよびフレキシブルエレクトロニクスに有用な材料である。

【目次】
1.　はじめに
2.　透明トランジスタとフレキシブルトランジスタ
3.　層状InG8O3（ZnO）5単結晶薄膜
4.　キャリア輸送特性と電子構造
5.　高性能単結晶透明トランジスタ
6.　フレキシブルアモルファス透明トランジスタ
7.　おわりに




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透明p型半導体：層状オキシカルコゲナイド2次元構造に起因したユニークな光・電子物性
Transparent p-type Semiconductors :Layered Oxychalcogenides Unique Optoelectronic Properties Originating from the Two-dimensional Structure

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平松秀典（（独）科学技術振興機構　ERATO-SORST　研究員）
上岡隼人（（独）科学技術振興機構　ERATO-SORST　研究員）

狭バンドギャップカルコゲナイド層と広バンドギャップ希土類酸化物層の積層構造を有す
るLn CuO Ch は，自然の多重量子井戸構造とみなすことができる。この結果生じる2次元
電子状態に特徴的な，室温励起子，階段状光吸収スペクトル構造，大きな非線形光学効果
，p型縮退電気伝導などについて概説する。
【目次】
1.　はじめに
2.　層状オキシカルコゲナイドのエピタキシャル成長
3.　光物性
3.1　室温で安定な励起子と2次元的な電子構造
3.2　光学非線形性および励起子間相互作用
4.　電子物性
4.1　正孔輸送特性
4.2　透明p型縮退伝導
5.　おわりに




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ナノポーラス結晶C12A7：雰囲気制御による活性アニオンの包接と機能性発現
Nanoporous Crystal C12A7 ：Incorporation of Active Anions and Functional Design by Control of Atmosphere

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林克郎（東京工業大学　フロンティア創造共同研究センター　助手）

典型軽金属元素のみの酸化物である12CaO ･7Al2O3（C12A7）において，ナノポーラス構造
とそのケージ構造中に包接される陰イオンを利用することによって，従来にない機能性を
もたせることが可能になった。雰囲気処理によって，活性酸素O－や水素化物イオンH－な
ど，通常の酸化物結晶中では安定には存在しにくい活性イオン種が，C12A7中では大量にか
つ安定に存在することができる。これらの陰イオン種の挙動と，それに伴う機能性につい
て概説する。

【目次】
1.　はじめに
2.　活性種としての酸素イオン，O2－
3.　活性酸素O－，O2－の包接と気相中へのO－生成
4.　水素化物イオンH－の包接と紫外線誘起電子伝導性
5.　おわりに




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室温で安定なエレクトライド：合成と物性
Room Temperature Stable Electrode ：Synthesis and Properties

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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　教授）
松石聡（東京工業大学　フロンティア創造共同研究センター　博士研究員）

イオン結晶はカチオンとアニオンが静電引力で結合することで構成されている。1983年，
Dye博士はクラウンエーテル溶液に金属セシウムを溶解させ溶媒を蒸発させることで，紫
色の結晶を得た。この結晶中ではセシウムイオンがエーテル分子と錯体を形成し，電子が
アニオンとして働くことで格子を作っていた。このようなエレクトライドは，これまで合
成されてきたものはすべて低温下，不活性雰囲気中でのみしか安定でなかったため，材料
化はもちろんのこと物性研究も十分ではなかった。われわれは，これまでとはまったく異
なるアプローチで室温・空気中で安定なエレクトライドを初めて合成することに成功した。
この章では，その合成法と得られた試料の物性について紹介する。

【目次】
1.　エレクトライドとは
2.　これまでのアプローチ
3.　われわれのアプローチ
4.　エレクトライドの合成は成功したのか；物性からの確認
5.　エレクトライドの電子状態
6.　冷電子放出特性
7.　これからの展開




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非平衡プロセスによるC12A7エレクトライド薄膜の作製
Synthesis of C12A7 Electride Thin Film by Non-equilibrium Process

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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　研究員）

高温アルゴンイオン打ち込みにより，C12A7結晶および薄膜中に電子およびH－イオンを包
接することができる。ケージ中の自由酸素イオンが，アルゴンイオンにより選択的に弾き
出され，電子がケージに残された結果である。また，C12A7中に含まれるOH－イオンがH＋
イオンの前駆体として機能し，H＋と電子が結合してH－イオンが形成される。

【目次】
1.　はじめに
2.　C12A7へのアルゴンイオン注入
3.　H－イオンおよび電子生成のメカニズム
4.　おわりに



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C12A7 エレクトライドの大量合成法
Synthesis Method of Mass Product for C12A7 Electride

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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）

C12A7粉末をカーボンるつぼ中で融解固化させる，あるいは還元ガラスを真空中で結晶化さ
せるプロセスで，C12A7エレクトライドを直接的に合成できた。簡単で，大量生産に適した
本合成法は，C12A7エレクトライドの応用展開を大きく促進するものと期待される。

【目次】
1.　はじめに
2.　融資状態からの電気伝導性
2.1　融解－凝固による伝導性C12A7の合成
2.2　ガラスの結晶化による伝導性C12A7の合成
2.3　融液から直接的に合成した伝導性C12A7の評価
3.　融液からのC12A7エレクトライド合成のメカニズム
4.　おわりに



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Material Report R＆D
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ゼラチン繊維化技術の開発

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戸倉清一（関西大学　工学部　教養化学教室HRC）
田村裕（関西大学　工学部　教養化学教室HRC）

【目次】
1.　はじめに
2.　ゼラチンの繊維化
3.　おわりに



機能材料連載講座：因果化学からみる材料の機能性（14）
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結局，因果化学ってなんだ?
What is the Causality Chemistry?

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市村國宏（東邦大学　理学部　先進フォトポリマー研究部門　特任教授）

本稿で，これまでの連載を総括する。因果化学の立場から材料の機能性へアプローチする
作業は3 つの段階からなる。何が機能発現の入力か，どのような素過程から成り立つか，
それぞれの素過程はどのような様式で連結されるか，をそれぞれ知ることである。こうし
た作業を通して，目的とする機能材料にかかわる課題が実践的に整理されるし，また，各
要素を巧みに組み合わせることで新規な機能材料がイメージできよう。

【目次】
1.　はじめに
2.　材料機能への3つのステップ
3.　トリガー増幅と触媒増幅
4.　素過程の多層化
5.　因果化学的な増幅スキームの意義
5.1　課題が整理できる
5.2　分子増幅の実態を理解する
5.3　非線形な機能発現へ展開する
5.4　既存素材が活用できる
5.5　融合的に材料を考える
6.　おわりに

CONTENTS　3月号

特集：材料とエマージングテクノロジーによる実装技術の新展開
　－Part2　エマージングテクノロジーによる実装技術の新展開

　実装技術に影響を与えるエマージングテクノロジーとは?・・・・・5
　　Emerging Technologies affecting the Packaging Technology

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　宮代文夫

エレクトロニクス実装学会　顧問　

　21世紀に入り，実装技術を牽引するテクノロジードライバーはパソコンからケータイに
代わり，また半導体が65nm時代を迎え，搭載部品が0402時代に突入し，軽薄短小路線がい
っそう加速されている。インターネプコン，JPCAショー，CEATEC，SEMICONショーなどの
展示をみる限り，一定の路線上を歩んでいるように思える。しかし将来を眺めてみると，
数年後にはユビキタス時代が確実に到来しまたUWB の解禁・実用化も間近く，単なる「高
周波モバイル時代」が来るにとどまらない。現在注目すべきエマージングテクノロジーと
しては，ナノテクノロジー，MEMS，バイオテクノロジー（含バイオメトリクス），スピン
トロニクス，オプトエレクトロニクス，ロボットテクノロジー（RT）と目白押しであり，
これらが取り込まれると，実装技術のコンセプトそのものを根本的に考え直す必要がある
ほどの変革を覚悟しなくてはならない。本特集ではこれらのうち主なものを取り上げ，第
一線の専門家からの最新のメッセージをお伝えし，ご参考に供したい。

　～目次～
　1.はじめに
　2.ユビキタス時代の到来と実装技術
　3.UWB時代の到来と実装技術
　4.エマージングテクノロジーズ
　　4.1　ナノテクノロジー
　　4.2　MEMS
　　4.3　バイオテクノロジー
　　4.4　マイクロケモメカトロニクス
　　4.5　スピンエレクトロニクス
　　4.6　オプトエレクトロニクス
　　4.7　ロボットテクノロジー（RT）
　5.おわりに


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　ナノテクノロジーと実装技術・・・・・・・・・17
　Nanotechnology for Electronics Packaging

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　菅沼克昭

大阪大学　産業科学研究所　教授　

　ナノテクノロジーは，実装の世界にも新たな可能性を広げている。金属ナノ粒子を用い
たナノペーストは，インクジェット，詳細スクリーン，オフセットなどの新しい印刷によ
る多層ファインピッチ配線の可能性をみせている。本稿では，ナノペーストを用いた配線
技術の現状を紹介し，克服すべき技術課題を明確にする。

　～目次～
　1.ナノテクノロジーの背景
　2.日本のナノテクノロジー戦略と実装技術
　3.金属ナノ粒子の合成
　4.ナノペーストの利用
　5.新たな電子実装技術へ至るための克服すべき課題


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　MEMSと実装技術・・・・・・・・・・・・・・・・・・25
　MEMS Packaging

　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　伊藤寿浩

東京大学大学院　工学系研究科　精密機械工学専攻　助教授　

　MEMS実装技術の低コスト化は，MEMS実用化加速の鍵を握るといわれ，内外でも関連する
研究開発が活発化している。その中でもウェハーレベル封止接合技術は，実装技術の標準
化，LSI実装技術の有効活用などの観点からも特に重要である。本稿では，MEMS実装技術
の課題について概観するとともに，その解決に向けた実装コンセプトを議論した。

　～目次～
　1.はじめに
　2.MEMS実装の課題
　3.MEMS封止実装
　　3.1　封止接合ポイント
　　3.2　MEMS封止に使われる接合法　
　4.標準封止構造と常温接合の適用可能性
　5.おわりに


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　Soft-MEMS技術を駆使したバイオメディカルセンサー・・・・34
　　Biomedical Sensors by Soft-MEMS Techniques

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　三林浩二

東京医科歯科大学　生体材料工学研究所　計測分野　教授　

　半導体プロセス技術を機能性高分子膜に適用することで，柔軟性に富み，生体への応用
が可能な各種ウェアラブル化学センサー（Soft-MEMS）を開発し，経皮ガス計測などの生体
計測に応用した。また肝臓などの代謝酵素を活用することで，ヒトの嗅覚メカニズムとは
異なるガスセンサー（バイオスニファー）を作製し，センサー応用として呼気による体内
の代謝機能の評価を行った。本稿では，これら各種ウェアラブル化学センサーやバイオス
ニファーの特徴について述べるとともに，その生体応用について紹介する。

　～目次～
　1.はじめに
　2.ウェラブル化学センサー
　　2.1　ウェアラブル酸素センサー
　　2.2　ウェアラブル導電率センサー
　3.生体材料を使ったガスセンサー
　　3.1　酵素を用いたバイオスニファー
　　3.2　薬物代謝酵素を用いたバイオスニファー
　　3.3　光ファイバー型バイオスニファー
　　3.4　スティック型バイオスニファーによる呼気計測
　4.おわりに


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　金属スピントロニクスの新たな展開とまだ見えぬ実装技術・・・・・・・・42
　Metal based Spin Electronics and New Packaging Technology emerged in Future

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　佐橋政司

東北大学大学院　工学研究科　電子工学専攻　超微細電子工学講座　教授　

　進化を続けるデジタル・情報エレクトロニクスにおいては，大容量・高密度ストレー
ジ/メモリーへの期待がますます高まっている。加えて電子スピン物理の分野では，新た
な革新技術の芽ともなりうる，将来に夢を抱かせる基礎研究成果が続けざまに報告され
ている。本稿では，スピンナノエレクトロニクスへの新たな挑戦とスマートアパレルの
ような新概念・新市場の創生にもつながる可能性があるマイクロ波ナノスピントロニク
スについて，その概要を述べる。

　～目次～
　1.はじめに
　2.スピンストレージ／メモリーの進展
　3.マイクロ波スピンエレクトロニクスの創生と期待
　4.スピン流とマイクロ波の発生および検出の原理
　　4.1　スピントランスファーによるマイクロ波発信原理
　　4.2　スピンポンピングを用いたマイクロ波受信原理
　　4.3　マイクロ波発生の高出力化と検出の高感度化
　5.おわりに


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　ユビキタス時代の電子実装技術・・・・・・・・・・・・・・・・・・53
　Electronic Packaging Technology in Ubiquitous Network Age

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　青柳昌宏

（独）産業技術総合研究所　エレクトロニクス研究部門　高密度SI グループ
　研究グループ長　；光･電子SI 連携研究体　研究体長　

　ユビキタス時代の電子機器内における実装技術は高密度集積と高速信号処理を兼ね備え
た技術になる必要があり，そのためには高密度微細配線と高速信号伝送がキーテクノロジ
ーと考えられる。産業技術総合研究所では半導体LSI 素子の高密度3次元実装を実現するた
め，LSIチップを多数積層して接続するための高密度微細配線インターポーザーを用いたL
SIチップ3次元実装技術の開発に取り組んでいる。このインターポーザーは積層されたLSI
チップの層間に配置し，高密度・高速のシステムを実現可能にするものである。ここでは
本インターポーザー技術の紹介と，今後の展望について述べる。

　～目次～
　1.開発の背景
　2.高密度微細配線インターポーザーによるLSIチップの３次元実装
　3.感光性ポリイミドによる微細配線インターポーザーの作製技術
　4.経緯と今後の展開


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　UWB時代の実装技術・・・・・・・・・・・・・・・・・・58
　Electronics Packaging Technology in UWB-era

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　大塚寛治

明星大学　情報学部　教授；学部長　

　UWB時代には，周波数がGHzでしかも広帯域を取り扱う実装技術が求められる。すでに実
装系では伝送線路を広く採用していて広帯域の配線を持ち合わせているが，これに対する
電磁気学的考察が不充分なまま実用化されていて，混乱があるようにみえる。ここでは電
磁波とは何か，それを配線の中にうまく閉じ込めるにはどうすればよいかを解説する。

　～目次～
　1.はじめに
　2.広帯域の構造的要件
　3.広帯域の実装技術
　4.おわりに


Material　Rｅｐｏｒｔ
Ｒ＆Ｄ
　紫外レーザー用光ファイバーの開発・・・・・・68
　Development of Optical Fiber for UV Laser

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　大登正敬

昭和電線電纜（株）　技術開発部　ファイバG 　主任

　フッ素ドープシリカ（モディファイドシリカ）を用いて深紫外レーザー伝送用の光ファ
イバーを開発した。このファイバーは，従来の紫外用ファイバーに比べ，（1）深紫外可視
近赤外域で高い透過率を示す，（2）紫外レーザー照射に対し優れた耐久性を示す，（3）
エッチングにより容易に先鋭化するなどの特徴をもち，すでに製品化され各種装置に実装
されている。

　～目次～
　1.はじめに
　2.フッ素ドープシリカファイバーの構造と透過特性
　3.紫外レーザー照射に対する耐久性
　4.フッ素ドープシリカファイバーの透過率改善
　5.エッチングによるファイバー端の先鋭化
　6.おわりに


機能材料連載講座：因果化学からみる材料の機能性（1３）
　ハイブリッドおよびデュアルUV硬化技術・・・・・・・・・・・・・74
　Hybrid and Dual UV Curing

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　市村國宏

東邦大学　理学部　先進フォトポリマー研究部門　特任教授　

　UV硬化技術はますます裾野が拡大している。その一方で，素材やフォーミュレーション
だけでなく，UV硬化原理に立ち入った技術開発が求められている。こうした背景にあって，
ハイブリッドあるいはデュアルUV硬化系に関心が高まっている。これらは複数の素過程か
らなるので，ここでは因果化学の立場から整理分類を試みる。

　～目次～
　1.はじめに
　2.硬化反応のいろいろ
　3.ハイブリッドUV硬化とデュアルUV硬化
　4.ハイブリッドUV硬化系
　　4.1　ラジカル重合-ラジカル架橋系(Ha型）
　　4.2　ラジカル重合-カチオン重合系（Hb型）
　5.デュアルUV硬化系
　6.増殖的なUV硬化反応系
　７.おわりに


連載：高分子材料の実用性（8）
　難燃・接着・帯電防止・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・85

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　鴨川昭夫

元理化学研究所　研究員／元工学院大学　電子工学科　；化学工学科　

　ポリマーの化学構造式をみると，ほとんどが有機化学因子（C，H，O）で結合され，複雑
な構造を示す。筆者はもちろんのこと，加工技術者として，この構造式を観察して加工性
を判断することは難解とされている。

　～目次～
　－難燃化のプロセス
　－接着のメカニズム
　－フィルターの効用

CONTENTS　２月号

特集：材料とエマージングテクノロジーによる実装技術の新展開
－Part1　実装材料の展開と展望

　実装技術と実装材料の変遷と展望・・・・・・・・・・・・・5
　　Transition and Trend of Jisso Technology and Jisso Material

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　銅谷明裕

山一電機（株）　取締役（技術統括）R&D センター長　

　電子情報機器には3つの大きな技術トレンドがある。第1はダウンサイジングであり，こ
れは過去20年間にわたって進展してきた。第2のデジタル化はデジタル家電に代表されるよ
うに今まさに進展しつつあり，第3のユビキタス化はこれから始まる技術である。これらの
技術トレンドを支える実装技術と実装材料の変遷と展望について述べる。

　～目次～
　１．実装技術の分類と産業規模
　２．電子機器と実装技術の変遷
　　２．１　ダウンサイジング化
　　２．２　デジタル化
　　２．３　ユビキタス化
　３．ボード実装とＬＳＩパッケージ技術の変遷
　　３．１　スルーホール実装
　　３．２　ＳＭＴ実装（周辺接続）
　　３．３　リードレスＳＭＴ実装
　　３．４　３次元実装


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　実装技術にトリガーを与えたテクノロジー・・・・・・・・・13
　Key Trigger Technologies for Packaging Technology

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　宮代文夫

（社）エレクトロニクス実装学会　顧問　

　実装といえばその中心はいうまでもなく半導体実装である。半導体は「産業のコメ」であ
るから，ユーザーたる産業機器・システム，家電機器など各時代ごとの「テクノロジードラ
イバー」の動向に沿って変遷してきた。ここでは，今まで実装技術に大きく影響してきた主
なテクノロジードライバーとその影響を受けた実装技術をトピックス的に取り上げて紹介し，
今後の見通しについて展望する。そしてもう一つの大きな潮流である「環境問題」について
も言及する。

　～目次～
　１．はじめに
　２．実装技術にとって重要なテクノロジードライバー
　　２．１　ＩＴ（情報通信）関連
　　２．２　情報家電関連
　　２．３　産業機器関連
　３．地球環境保全からみた実装技術へのインパクト
　　３．１　ハロゲンフリー材料
　　３．２　鉛フリーハンダ
　　３．３　分解容易性設計
　４．時で大実装技術とそれを実現するキーテクノロジーの展望
　５．おわりに


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　基板と構成材料の変遷と展望・・・・・・・・・・・・・・・・・・24
　Transition and Prospect for Printed Circuit Board and its Materials

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　越後文雄

松下電子部品（株）　開発技術センター　材料プロセス研究所　主任技師　

　半導体を中心とした実装技術に対応して，プリント配線基板もスルーホール多層基板から
ビルドアップ基板へと進化を遂げている。基板を構成する材料も，基板プロセスと要求性能
に合わせて多くの提案がなされている。将来的にも微細化や複合化などが進み，電子部品や
実装技術との密な連携が重要となってくる。

　～目次～
　１．はじめに
　２．多層配線基板に使用される材料
　３．ビルドアップ配線基板に使用される材料
　４．ＡＬＩＶＨ基板
　５．ＡＬＩＶＨ基板の材料進化
　６．基板材料の将来展望
　７．おわりに


Material　Rｅｐｏｒｔ
Ｒ＆Ｄ
　自然共生型有機合成反応を指向した金属固定化層状粘土触媒の開発・・・33
　Development of Layered Clay-immobilized Metal Catalysts for Green Organic Synthesis

　　　　　　　　　　　　　金田清臣　＊1　 　満留敬人　＊2 　　本倉　健　＊3

*1 大阪大学大学院　基礎工学研究科　物質創成専攻　教授
*2 大阪大学大学院　基礎工学研究科　物質創成専攻　博士後期課程2 年
*3 大阪大学大学院　基礎工学研究科　物質創成専攻　博士後期課程2 年

　バイオマスは生物体由来であり，多量の水を含んでいる。このため熱分解でガス化する際
は多量のエネルギーを必要とし，バイオマス中に含まれるH元素がH2Oとして回収される割合
が高い。ここで，減圧下で流通させたガスにマイクロ波を照射しプラズマ場を形成すると電
子の放出やラジカル種などの発生に伴う熱および反応効果により，バイオマスと水分の両者
に含まれるH元素を効率的に水素として生成させることが期待できる。本稿では，水分含有リ
グニンをマイクロ波プラズマ法によりガス化するとリグニン転化率および気体状生成物収率
が高まり，さらに含有水分からも水素製造が可能であることを述べた。

　～目次～
　１．はじめに
　２．ハイドロタルサイト固定化金属触媒を用いた有機合成反応
　　２．１　Ｒｕ固定化ＨＴを用いた分子酸素を酸化剤とするアルコールの酸化反応
　　２．２　Ｒｕ／ＨＴを多機能触媒として用いるｏｎｅ－ｐｏｔ反応系の開発
　３．モンモリロナイト層間固定化金属触媒を用いた炭素－炭素結合形成反応
　　３．１　Ｔｉ4＋－montのプレンステッド酸点を用いる炭素－炭素結合形成反応
　　３．２　Ｓｃ3＋－montおよびＣｕ2＋－montのルイス酸点を用いる炭素－炭素結合形成反応
　４．おわりに


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　新しい発光素子用基板としての酸化ガリウム単結晶の開発・・・42
　Growth of β-Ga2O3 Single Crystals as Substrates for GaN

　　　　　　島村清史　＊1 　E. G. V llora　＊2　 青木和夫　＊3 　一ノ瀬昇　＊4

*1 早稲田大学　各務記念材料技術研究所　助教授　
*2 早稲田大学　各務記念材料技術研究所　研究員
*3 （株）光波　執行取締役　
*4 早稲田大学　各務記念材料技術研究所　教授　

　透明導電性酸化物（TCO）の一つである酸化ガリウム（β-Ga2O3）に着目し，その単結晶育
成を行った。多くのTCO は単結晶化が困難であるが，β-Ga2O3 は単結晶化ができる可能性があ
る。また得られた単結晶の応用を考えるうえで，GaN 用の基板としての応用が期待されるの
で，これらについても検討を行った。

～目次～
　１．はじめに
　２．酸化ガリウム
　３．結晶育成
　４．ＧａＮ系薄膜の結晶成長
　５．おわりに

機能材料連載講座：因果化学からみる材料の機能性（１２）
　キラリティーおよび生命の起源・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・48
　The Origin of Chirality and Life

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　市村國宏

東邦大学　理学部　先進フォトポリマー研究部門　特任教授　

　生命の誕生には，生体を構成する分子は高純度な光学活性体でなければならない。どのよ
うにして地球上にキラリティーが発生したかについて，1世紀以上にわたって論議されてい
る。宇宙起源説であれ原始地球起源説であれ，いずれも複雑な現象の因果科学的な積み重ね
を経たものである。

　～目次～
　１．はじめに
　２．キラリティーの起源をめぐるさまざまな仮説
　３．パリティー非保存によってキラリティーは発現したか
　４．円偏光による絶対不斉反応
　５．宇宙空間でのキラリティー起源説
　６．光配向におけるキラリティー発現の可能性
　７．おわりに


周辺技術
家電製品にかかわる抗菌・防カビ性能の評価・・・・・33
　Evaluation of Antimicrobial and Antifungal Activity on Household Appliances

　　　　　　　　　　　　　　　　　奥田舜治＊1 菊野理津子＊2 嶋崎典子＊3

*1 　北里環境科学センター　微生物部　
*2 　北里環境科学センター　微生物部　
*3 　北里環境科学センター　微生物部　

　家電製品にかかわる抗菌・防カビ性能の評価として，（１）家電製品の「抗菌・防カビ加
工」を施された材料の性能評価と，（２）家電製品に組み込まれた「除菌」装置の性能評価
について，現状の評価方法（JIS等）と課題，そして筆者らが所属する北里環境科学センター
で実施している改良法などを紹介する。

　～目次～
　１．はじめに
　２．抗菌・防カビ加工材料の評価
　　２．１　家電製品に使われる材料
　　２．２　家電製品の抗菌評価方法
　３．今後の課題
　　３．１　家電製品使用環境下における抗菌・防カビ加工素材の耐久性（耐水，耐光）
　　３．２　家電製品における除菌性能評価
　４．おわりに