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令和３年年頭所感・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1事報【第 5 回 関西高機能セラミックス展】の協賛、出展

他

2ト ピ ッ ク ス

アドバンスト・バッテリー技術研究 第 185 回定例研究会を JFCC で開催

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エ ア ポ ケ ッ ト2020 Joint Workshop on Advanced Ceramic Materials 参加報告

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設

備

紹介

精密スライサー・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4

研

究成果

次世代パワー半導体酸化ガリウムの結晶欠陥分類法開発

技術紹介

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職

員

紹介

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ＪＦＣＣの動き

人の動き、表彰・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 8

業告5令和３年年頭所感
経済産業省
中部経済産業局長
畠山

130

NO.

2021 年 1 月発行
ISSN 0912-6376

一成

令和３年の新春を迎え、謹んでお慶び申し上げます。
我が国経済は、昨年を通じて新型コロナウイルス感染症拡大に伴う景気下押しの影響が広がり、正に国難とも言うべき局面に直面しました。緊急事態宣言が発令された４月・５月を底として持ち直しの動きはみられますが、足下では経済活動と感染症対策を両立しなければならない厳しい状況にあります。また、世界経済に目を向けると、感染症の影響により、経済活動の基盤である人・モノ・カネの流れが制約され、自由貿易体制の維持や国際的分断の進行が懸念されています。こうした世界規模の危機に対して、デジタル化の遅れやサプライチェーンの脆弱さなど顕在化する社会課題を解決し、「新たな日常」を見据えた「質」の高い経済社会を実現する必要があります。
ウィズコロナ / ポストコロナの時代においては、従来のビジネスモデルを単に維持していくことは難しく、「新たな日常」を先取りして新分野展開や業態転換を通じた生産性向上などの事業再構築に挑戦することが求められます。経済産業省といたしましては、デジタル改革を進めグリーン社会の実現を図るべく企業のチャレンジを支援してまいります。
また、イノベーションの促進やサプライチェーンの強靱化、地域経済の活性化を図ってまいります。
中部経済産業局といたしましては、当地域の産業競争力を一層強化していくため、イノベーションを推進し、高度なものづくり基盤をベースとして、デジタル化やグリーン社会にも対応した多様な次世代産業の創出を目指します。当地域の基幹産業である自動車分野は、CASE・MaaS という大きな変革の波にさらされており、自動車メーカーやメガサプライヤーのみならず、産業を支えている中堅・中小企業の役割も変化していくことが求められます。当地域の自動車産業が培ってきた競争力が今後も裾野まで力強く発揮できるよう引き続き支援してまいります。スタートアップの活躍やオープン・イノベーションも重要であり、関係機関との連携を強化し、地域一丸となってイノベーション・エコシステムの構築を推進します。
新型コロナウイルス感染症により、地域経済を支える中小企業・小規模事業者におかれましては、非常に厳しい状況が続いています。資金繰り支援、人材マッチング等のきめ細やかな支援策により、事業継続を支えることはもちろん、ポストコロナを見据えた事業再構築についてもしっかりと支援してまいります。
昨今、サプライチェーンの強靱化も重要な課題です。豪雨をはじめとする自然災害も日本各地に甚大な被害をもたらしております。中部地域は日本有数の製造業の集積地であり、グローバルな視点とあわせて、災害による企業設備の損壊やインフラの停止によるサプライチェーンの寸断は、地域のみならず日本経済に大きな影響を与えます。事業者の皆様の防災・減災の事前対策に関する「事業継続力強化計画」の策定を支援し、災害に強いものづくり産業の構築を皆様と一体となって実現します。
また、「エネルギー地産地消」を核に、レジリエンスの強化はもちろん、デジタル技術等の活用により地域経済の活性化を図るとともに、中部地域の多様な製造業の集積を最大限活用した「循環経済（サーキュラーエコノミー）」の実現に向けた取組を推進します。
今年は大きな変化の年です。この難局を乗り越え、その先に皆様の事業がこれまで以上に花開くことを期待しております。本年が皆様におかれましても、地域経済においても繁栄の年になりますよう祈念いたしますとともに、経済産業行政へのご支援とご協力をお願いいたしま
して、新年のご挨拶とさせていただきます。
1事業報告【第 5 回 関西高機能セラミックス展】の協賛、出展
10 月 7 日（水）～ 10 月 9 日（金）の 3 日間、インテックス大阪で開催された素材から新製品までの幅広いニーズ／シーズが集結する関西高機能セラミックス展に出展しました。JFCC は多くの企業に活用いただける最新機器を用いた試験評価技術や最新の研究成果を紹介し、コロナ禍にもかかわらず様々な業界の方々に来場頂きました。
また、下記の日時でセミナーを開催し、大変多くの方にご聴講いただきました。
10/8（木）11:45 ～ 12:30「セラミックスのレーザー焼結技術と今後の展望」			
材料技術研究所
10/9（金）13:30 ～ 14:15「高温過熱水蒸気を利用した脱脂プロセスの高速化と今後の展望」
材料技術研究所

主任研究員

木村 禎一

上級研究員和田 匡史

第 9 回 研究技術委員会の開催
11 月 6 日（金）、第 9 回目の「研究技術委員会」を開催しました。委員長の東京工科大学 香川 豊 副学長をはじめ、12 名の委員の方々に出席いただき、コロナ禍を配慮して、密を避けたスクール形式で実施しました。
今年度は、以下の 3 件の研究について報告しました。
１）粒界原子構造に基づく熱伝導度の直接予測				（ナノ構造研究所 研究員 藤井 進）
２）太陽光から高温熱源を創る波長選択吸収膜				（材料技術研究所 主席研究員 奥原芳樹）
３）セラミックスのレーザー焼結技術の開発と付加製造への応用		
（材料技術研究所 主任研究員 木村禎一）
今回もそれぞれの研究に対して、企業の方々からは物づくりの視点、研究機関の方々からは学術面の視点でご評価をいただくとともに、今後の研究の進め方について忌憚のないご指導、ご助言をいただきました。

2事業報告【第 5 回 高機能セラミックス展】の協賛、出展
12 月 2 日（水）～ 4 日（金）の 3 日間、幕張メッセで開催された高機能セラミックス展に出展しました。JFCC ブース
ではゼロエミッションに向けた研究内容や、企業に活用いただける試験評価技術を紹介しました。コロナ感染拡大が懸念される中、役立つ情報を求める様々な業界の方々に来場頂きました。

第９回 研究技術等報告会の開催
12 月 9 日（水）に、評議員の方への第９回目の研究技術等報告会を開催しました。今回は、新型コロナ感染拡大の状況のため、オンラインで実施しました。十倉雅和会長をはじめ評議員の方々１７名に参加していただきました。
梅村常務理事より「最近の研究開発動向と今後の JFCC の方向性」についてご報告した後、以下の３件の研究について報告し、忌憚のないご意見をいただきました。
1）亜鉛空気電池 亜鉛電極析出 / 溶解反応のその場 TEM 観察									（ナノ構造研究所 研究員 佐々木祐生）
2）JFCC における５Ｇやミリ波帯での高精度評価技術 ～自動運転、IoT 社会への貢献～									（材料技術研究所 上級技師 伊岐見大輔）
3) AI 的高度画像解析技術と電子顕微鏡技術を融合した次世代ナノ計測インフォマティックス									（ナノ構造研究所 主席研究員 山本和生）

トピックス
アドバンスト・バッテリー技術研究会
第 185 回定例研究会を JFCC で開催
10 月 29 日（木）、一般財団法人大阪科学技術センター エネルギー技術対策委員会 アドバンスﾄ・バッテリー技術研究会の第 185 回定例研究会が JFCC で開催され、コロナ禍の中、現地に 13 名の方が参加され、Web を利用して 10名の方に参加いただきました。
研究会会長の京都大学内本善晴教授のご挨拶後、JFCC からは研究所長の高田雅介が挨拶、参与の安富義幸が概要を説明した後、以下の 2 件の講演をおこない、活発な質疑がなされました。
１）原子分解能電子顕微鏡技術と第一原理計算の協働			（ナノ構造研究所 主任研究員 桑原彰秀）
２) in situ/operando 電子顕微鏡技術による固体電池反応の可視化（ナノ構造研究所 主席研究員 山本和生）
講演後、透過型電子顕微鏡 (STEM、ホログラフィー、環境）、FIB―SEM、レーザー焼結設備、誘電特性評価装置等の研究設備を見学していただきました。

3エアポケット2020 Joint Workshop on Advanced Ceramic Materials 参加報告
材料技術研究所 機能性材料グループ 姚永昭
JFCC と 清 華 大 学 の State Key Laboratory of New
Ceramics and Fine Processing が科学技術交流協定を締結して以来、交互に開催してきた合同 Workshop は、今年 13 回目（11 月 29 日、清華大学主催）を迎えました。
新型コロナウイルス感染症拡大の影響を受け、今回の開催は現地＋オンラインの新しい方式になり、髙田雅介所長、山本昌弘担当部長と姚がオンラインで参加しました。
清華大学の卒業生である私は、このような形で思い出の溢れる母校に帰ることになりました。
今回の Workshop は、中国、日本、スロバキア、スペインから計７の大学と研究機関のセラミックス分野の研究者が招待されており、計 8 件の招待講演が行われました。清華大学をはじめ、北京を研究拠点とする参加者は現地に集まり、それ以外の参加者は Web での発表を行いました。
講演の内容については、SiC セラミックス製造技術や機能性ガラス材料、太陽電池材料、酸化物セラミックス、強誘電体材料の設計と構造特性に関する話題など、幅広い分野に渡っており、私はセラミックス材料の最先端を走る研究者の話を興味深く聞くことができました。
JFCC からは、 姚が「Wide Bandgap Semiconductors
towards High-Efficiency Power Conversion for a
Carbon-Neutral Society」 と題して、JFCC での次世代パワー半導体結晶評価の取り組みについて報告しました。
最近、菅総理が 2050 年までに温室効果ガス排出量実質ゼロの達成を目指すことを発表され、「カーボン・ニュートラル」の実現に大きな貢献が期待されるパワーデバイス分野の研究には、参加者の皆さんが強い関心を示してくれました。
今回の Workshop では、オンライン開催による多少の不便さよりも、研究者たちが離れていても力を合わせれば一緒に頑張れることを深く感じ、研究の面もそれ以外の面も、とても良い刺激を受けました。

清華大学での様子

JFCC での Web 会議による姚の発表

設備紹介
JFCC では、原料合成から焼結や成膜・コーティングを実施できる材料試作装置、また、各種材料を加工・評価する高性能な研究設備を保有し、基礎から応用まで一貫した・体制で研究開発を行っています。これらの試験研究設備を広くご利用いただくため、皆様に紹介いたします。

精密スライサー本機はダイヤモンドブレードにより、ガラス、セラミックス等の硬脆材料に V 溝加工および切断加工を行なう研削盤です。
砥石軸には、高速、低発熱、高回転精度の空気静圧軸受を採用し、熱による主軸の伸びを減少させるためハウジング取り付け部を冷却する機構となっています。
また X 軸は超精密 V-V 形動圧案内を採用、Y,Z 軸の案内にはリニアガイドを採用しており、精度の高い駆動系となっています。真空チャック
テーブルが C 軸仕様なので任意の角度を付けた切断加工も可能です。
JFCC では主に破壊靭性試験 (SEVNB 法 ) の V ノッチ加工、ストレートノッチ加工、各種ウェハのチップ化加工などの精密切断、精密溝加工で使用しております。
依頼試験にてご利用頂き、皆様の研究開発等にお役立てください。
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最大ストローク X（左右）：300mm,Y（前後）：160mm
加工ワーク高さ 10mm 程度（調整次第）

研究成果
次世代パワー半導体酸化ガリウムの結晶欠陥分類法開発
課 題

・次世代パワー半導体β型 Ga2O3 は、対称性の低い単斜晶であるため、結晶中の欠陥の構造が複雑であり、その種類の識別が難しい。
・β型 Ga2O3 単結晶の高品質を実現するために、欠陥分類技術が必要である。

解決手段

成果・
新規性

・結晶欠陥を高精度かつ非破壊で分類する X 線トポグラフィ法の確立
・基板全体の結晶欠陥を短時間で簡易に検出・分類するエッチング法の開発（上記 2 手法は単独でも使用可能）
・24 種類の回折ベクトルを用いた X 線トポグラフィ法を確立し、転位のバーガースベクトルの高精度な特定に成功・欠陥を検出・分類する低温アルカリ性腐食液を開発⇒大面積基板の欠陥を半日程度で評価可能実験方法：放射光 X 線トポグラフィ（XRT）、KOH ＋ NaOH 溶融液によるエッチング処理(a)-(d) 複数の g ベクトルで撮影した XRT 像による欠陥構造解析、(e) 欠陥の模式図

KOH ＋ NaOH 溶融液を用いて（010）面基板の欠陥箇所に形成した 4、5、6 角形ヒロック
F: その他の多角形ヒロック

期待される
市場・応用
発表文献

謝・β型 Ga2O3 結晶の欠陥低減と Ga2O3 パワーデバイスの故障原因同定
姚 , 石川 , 菅原 , J. Appl. Phys., 126 (2019) 205106.
姚 , 石川 , 菅原 , Phys. Status Solidi A, 217 (2020) 1900630.
姚 , 菅原 , 石川 , Jpn. J. Appl. Phys. 59 (2020) 045502.
姚 , 菅原 , 石川 , J. Appl. Phys., 127 (2020) 205110.

辞：本研究の一部は、科研費、日本板硝子材料工学助成会助成金、永井科学技術財団奨励金、および高エネルギー加速器研究機構・放射光共同利用にて実施されたものである。
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技術紹介
技術紹介①
様々な環境条件で構造材料に用いられるセラミックスにおいて、基本物性である機械的特性は材料開発に不可欠であり、その一つである弾性率 ( ヤング率、ポアソン比 ) は応力解析などに必要なパラメーターです。ここでは一般的な測定方法である静的方法 ( 圧縮法 ) と動的方法 ( パルス法、共振法 ) を紹介します。

弾性定数測定（ヤング率、ポアソン比）《 超音波パルス法 》《 圧縮法 》

《 共振法 》

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技術紹介
技術紹介②
SEPB 法による破壊靱性（KIC）の評価
材料にき裂や欠陥が存在する場合、それを起点として急激に破壊や進展を生じる際の材料が示す抵抗値であり、応力拡大係数 K などで表されます。
セラミックスのような脆性材料は、靱性 ( 脆さ ) の評価が重要であり、これを定量的に評価する方法の一つとして以下の SEPB 法と呼ばれる方法があります。

水中急冷法による耐熱衝撃性の評価
ガスタービンの遮熱コーティングなど高温用構造材料として開発されるセラミックスにおいて、耐熱衝撃性を評価することは、長寿命化、信頼性の向上などを図る上で重要です。水中急冷法（相対法）は急激な温度変化を与えることで熱応力・歪を発生させ、その後の残存強度を測定する評価法です。

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職員紹介
森事務局元秀2020 年 11 月 1 日付けでトヨタ自動車株式会社から出向し事務局長を仰せつかっております
森 元秀と申します。1989 年にトヨタ自動車に入社以来、材料技術分野に配属され、各種自動車用材料を中心とした研究開発および生産技術部門を経験させていただきました。「すべての製品は材料にて構成、画期的製品は材料イノベーションから」という信念のもと材料開発に携わって参りました。
材料の研究・開発も最近ではシミュレーションや AI の活用により大きく様変わりしてきており、より一層の高度化・複雑化と効率化・スピードアップが図られるようになりました。また
地球環境保護の一層の高まりから脱炭素社会の実現がさらに加速されてきております。一方では、コロナ禍により生活様式が一変し昨年末までは考え難い状況になっております。今後も社会の状況は刻一刻と変化していき、そのスピードは想像を超えるものかもしれません。
JFCC は 35 年の歴史の中で膨大な知見とデータを有している数少ない研究機関です。そこでこれまでの知識を最大限活用し、原理原則に忠実であると同時にスピード感をもって複雑に変化する社会情勢に対応できる研究開発、および産業への応用を図り、未来社会に大きく貢献できるように微力ながら尽力して参ります。ご指導のほどよろしくお願い申し上げます。

JFCCの動き
人の動き
2020 年 9 月 23 日付
退職（自己都合）
事務局 経理グループ

総括担当者

森田

2020 年 10 月 31 日付
退職（定年）
材料技術研究所 所長補佐
兼 材料技術研究所 環境材料グループ
主席研究員
髙橋 誠治

2020 年 11 月 1 日付
嘱託採用
材料技術研究所 特任主席研究員

直人

出向受入
事務局長

元秀（トヨタ自動車株式会社）

彰○公益社団法人 日本顕微鏡学会
論文賞（顕微鏡法基礎部門）受賞日2020 年７月４日
受賞者
野村 優貴（元 JFCC 電子線ホログラフィーＧ出向、現パナソニック ( 株 )）
山本 和生
平山 司
斉藤 晃（名古屋大学）
受賞題目 Electric shielding films for biased TEM samples andtheir application to in situ electron holography（掲載論文：Microscopy, Vol.67, No.3 pp. 178-186）○公益社団法人 日本セラミックス協会
第 54 回（2020 年度）セラミックス貢献賞 技術・研究部門受賞日2020 年 10 月 2 日
受賞者
安富 義幸
受賞題目 永年にわたり職域において優秀な業績を挙げ、セラミックス産業及び科学・技術の進歩に貢献○公益財団法人 大倉和親記念財団
2020 年度（第 51 回）学術研究助成 一般部門
受賞日2020 年 11 月 30 日
受賞者
小林 俊介
受賞題目 汎用卓上 SEM を用いた電子ビーム誘起蒸着システムと酸化物デバイス創製○公益社団法人 日本セラミックス協会
第 45 回学術写真賞 最優秀賞受賞日2020 年 11 月 26 日
受賞者
野村 優貴（元 JFCC 電子線ホログラフィーＧ出向、現パナソニック（株））
井垣 恵美子（パナソニック（株））
山本 和生
平山 司
斉藤 晃（名古屋大学）
受賞題目：全固体電池内部の Li 分布のオペランド観察

発行日
発行所

誠治

グループ長

表ＪＦＣＣニュース第１３０号

森髙橋○公益財団法人 大倉和親記念財団
2020 年度（第 51 回）学術研究助成 若手研究者部門受賞日2020 年 11 月 30 日
受賞者
藤井 進
受賞題目 セラミックス界面におけるフォノン熱伝導散乱メカニズムの解明○公益財団法人 大倉和親記念財団
2020 年度（第 51 回）学術研究助成 女性研究者部門受賞日2020 年 11 月 30 日
受賞者
石川 由加里受賞題目 励起環境下で構造および発光特性変化する
GaN 結晶中転位の同定

２０２１年１月１日
一般財団法人ファインセラミックスセンター 〒 456-8587 名古屋市熱田区六野二丁目 4 番 1 号
TEL （052）871-3500（代） ホームページアドレス https://www.jfcc.or.jp

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