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量子科学技術研究開発機構 新技術説明会

日時:2019年05月30日(木) 09:55~11:55

会場:JST東京本部別館1Fホール(東京・市ケ谷)

参加費:無料

主催:科学技術振興機構、量子科学技術研究開発機構

後援:特許庁、関東経済産業局

発表内容詳細

  • 材料

1)室温で使える次世代超高感度センサをダイヤモンドで創る

発表資料 プレゼン動画

量子科学技術研究開発機構 量子ビーム科学部門 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部 プロジェクト「半導体照射効果研究」 主幹研究員 小野田 忍

http://www.qst.go.jp/site/taka/2041.html

新技術の概要

ダイヤモンド中に窒素原子(N)と原子空孔(V)が並んだNVセンターは、量子コンピューターや超高感度センサなどに利用できる量子ビット・量子センサの中で、唯一室温で動作します。今回、その実用化に不可欠な3個以上のNVセンターの集積を、有機化合物イオンを注入する新たな手法で初めて実現しました。

従来技術・競合技術との比較

従来は電子線描画法とイオン注入法を利用してNVセンターの集積が行われてきましたが、2個までしか集積できませんでした。本技術では、N原子を多数含む有機化合物イオンビームをダイヤモンドに照射することで、電子線描画法等の半導体プロセス技術を用いることなく、簡便に3個以上のNVセンターの集積を可能としました。

新技術の特徴

・有機化合物イオンビームのイオン源技術
・簡便なイオン注入技術で量子ビット・量子センサを作製可能
・高度な半導体プロセス技術が不要

想定される用途

・量子中継器などの量子情報機器
・量子効果を利用した超高感度な磁気センサ
・量子ビット・量子センサ向けのイオン注入装置の開発

関連情報

・展示品あり

  • 環境

2)汎用素材を機能性材料に変化する ~実用規模の放射線グラフト技術~

発表資料 プレゼン動画

量子科学技術研究開発機構 量子ビーム科学部門 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部 プロジェクト「環境資源材料研究」 主幹研究員 植木 悠二

http://www.qst.go.jp/site/taka/1996.html

新技術の概要

放射線グラフト重合法は、ポリエチレンなどの汎用高分子素材に放射線を照射した後、薬品に浸すだけで、新機能を素材上に簡単に固定化できる高分子改質技術です。本講演では、環境に優しく、低コスト化が可能な新しい重合プロセスを紹介するとともに、本技術を使って作製した金属含有溶液から狙った金属を回収可能な金属吸着材などについても併せて紹介します。

従来技術・競合技術との比較

従来の重合プロセスでは、有機溶媒の使用・高い放射線照射量・低い重合反応効率が問題となっている。本技術では、薬品を界面活性剤と水により分散させることにより、低い放射線量でも高効率な重合反応が進行することを見出しました。そのため、本技術は、製造コスト・環境負荷の軽減に繋がります。また、本技術により作製した材料は、化学修飾が容易なため広範囲のニーズに即応できます。

新技術の特徴

・元の高分子素材の特性を生かしつつ、新機能を付与できます。
・開始剤が不要であり、また、温和な反応条件で高分子改質を実施できます。
・有機溶媒不使用のため、生産現場への導入が容易となります。

想定される用途

・環境水・工業廃水等からの低濃度レアメタルの回収・再資源化
・高分子材料を反応場として活用する新規固体触媒の開発
・生体分子認識機能を有するバイオセンサーの開発

関連情報

・展示品あり

  • 環境

3)前処理不要!廃液にレーザーを照射して希少金属を回収する

発表資料 プレゼン動画

量子科学技術研究開発機構 量子ビーム科学部門 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター プロジェクト「元素分離・分析研究」 上席研究員 大場 弘則

http://www.qst.go.jp/uploaded/attachment/3117.pdf

新技術の概要

希少金属が含まれる廃液、溶液に特定波長のパルスレーザーを照射することにより、貴金属を微粒子化して選択的に分離します。前処理は不要で、分離後の微粒子もフィルター等で容易に取り出すことができます。また通液によるレーザー照射・分離も可能であり、これまでにない簡便な資源回収方法として期待されます。

従来技術・競合技術との比較

廃液からの金属回収は、主に亜鉛末やギ酸塩など強力な還元剤を加えるバッチ処理により行われています。本法は強力還元剤が不要なだけでなく、通液による連続処理が可能です。Pd、Rh、Irなどの希少金属混合溶液では、Pdの回収率90%以上、選択性ほぼ100%の実施例もあり、コストおよび技術面で優れています。

新技術の特徴

・流れる希少金属廃液にパルスレーザー光を照射して金属を回収
・前処理、強力還元剤不要、回収は微粒子をフィルターで取り出すだけ
・高収率、高選択性で低コスト

想定される用途

・各種化学プロセスで発生する金属廃液の無害化および有用金属の分離回収
・都市鉱山からの希少金属分離回収
・単分散微粒子の生成

  • 計測

4)放射光を用いて半導体結晶が成長していく様子をライブ観察する

発表資料 プレゼン動画

量子科学技術研究開発機構 量子ビーム科学部門 関西光科学研究所 放射光科学研究センター コヒーレントX線利用研究グループ 主任研究員 佐々木 拓生

http://www.qst.go.jp/site/kansai/20490.html

新技術の概要

パワーデバイスや発光デバイス材料として注目される窒化物半導体結晶が原子層レベルで成長していく様子をライブ観察できる手法を開発しました。より良質な材料開発に役立つ上で重要な結晶のひずみや欠陥、構造が結晶成長中にどのように変化していくのかライブ観察できる技術を放射光を用いたX線回折によって実現しました。

従来技術・競合技術との比較

結晶成長のライブ観察手法として、反射高速電子線回折が一般的ですが、得られる情報が表面付近に限定されることや結晶のひずみや欠陥密度の定量解析が困難です。我々の開発した新技術は高輝度の放射光X線を用いることで、表面付近だけでなく結晶内部のひずみなどの情報を高精度に定量解析できる特徴があります。

新技術の特徴

・高輝度放射光X線による高速測定(原子層レベルのライブ観察)
・X線回折による定量解析(ひずみ量など)
・集光X線による局所構造解析(ミリ~サブミクロン領域)

想定される用途

・結晶成長のライブ観察
・熱処理中の構造変化観察
・ライブ観察装置の開発

お問い合わせ

連携・ライセンスについて

量子科学技術研究開発機構 イノベーションセンター 研究推進課(共同研究)
TEL:043-206-3146 FAX:043-206-4061
Mail:innov-prom1アットマークqst.go.jp
URL:http://sample.jst.go.jp

量子科学技術研究開発機構 イノベーションセンター 研究推進課(ライセンス)
TEL:043-206-3027 FAX:043-206-4061
Mail:chizaiアットマークqst.go.jp
URL:http://sample.jst.go.jp

新技術説明会について

〒102-0076 東京都千代田区五番町7 K’s五番町

TEL:03-5214-7519 Fax:03-5214-8399

Mail:scettアットマークjst.go.jp

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