- Address
- 305-0044 茨城県つくば市並木1-1 [アクセス]
研究内容
- Keywords
結晶成長、結晶材料科学、光応用
出版物2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。
論文
- Michail Xygkis, Encarnación G. Víllora, George E. Katsoprinakis, Kiyoshi Shimamura, T. Peter Rakitzis. Bulk and surface-scattering loss measurements of CeF3 crystals at 532 nm via cavity ring down spectroscopy. Optical Materials. 169 (2026) 117620 10.1016/j.optmat.2025.117620 Open Access
- Mukhtar Hussain, André Mesquita Antunes, Gonçalo Vaz, Joana Alves, Hugo Pires, Tayyab Imran, Marco Peres, Katharina Lorenz, Encarnación Víllora, Kiyoshi Shimamura, Saibabu Madas, Mousumi Upadhyay Kahaly, Subhendu Kahaly, Gonçalo Figueira, Marta Fajardo, Gareth Williams. Anisotropic below bandgap harmonic generation in β-gallium oxide. Optics Express. 32 [26] (2024) 47296-47305 10.1364/oe.525696 Open Access
- ZHOU, Yueshen, YUAN, Dongsheng, SHIMAMURA, Kiyoshi. Optical Floating Zone Crystal Growth of Rare-Earth Tantalates RE8Ta2O17 (RE = Gd, Y, and Lu). 材料の科学と工学. 61 [3] (2024) 90-93
書籍
- Richard Dronskowski, Shinichi Kikkawa, Andreas Stein. Handbook of Solid State Chemistry. Handbook of Solid State Chemistry (Wiley). Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2017, 429-466. 10.1002/9783527691036
- 島村 清史, ビジョラ ガルシア, 猪股 大介, 飯塚 和幸. 高輝度白色照明用の単結晶蛍光体. 次世代蛍光体材料の開発. , 2016, 133-141.
- 島村 清史. 強誘電体フッ化物単結晶を用いたQPMデバイスによるSHG緑色光. 波長変換技術-レーザー光発生の新展開- . , 2016, 104-105.
会議録
- Encarnación G. Víllora, Stelian Arjoca, Daisuke Inomata, Kiyoshi Shimamura. Single Crystal phosphors for high-brightness white LEDs/LDs. Proc. of SPIE . (2016) 10.1117/12.2212233
- Encarnación G. Víllora, Stelian Arjoca, Kiyoshi Shimamura, Daisuke Inomata, Kazuo Aoki. β-Ga2O3 and single-crystal phosphors for high-brightness white LEDs & LDs,and β-Ga2O3 potential for next generation of power devices. Proc. of SPIE, Oxide-based Materials and Devices V. (2014) 10.1117/12.2039305
- K. Lorenz, M. Peres, M. Felizardo, J. G. Correia, L. C. Alves, E. Alves, I. López, E. Nogales, B. Méndez, J. Piqueras, M. B. Barbosa, J. P. Araújo, J. N. Gonçalves, J. Rodrigues, L. Rino, T. Monteiro, E. G. Villora, K. Shimamura. Doping of Ga2O3 bulk crystals and NWs by ion implantation. Proc. of SPIE Oxide-based Materials and Devices V. (2014) 10.1117/12.2037627
口頭発表
- ZHOU, Yueshen, YUAN, Dongsheng, VILLORA, Garcia, Nakauchi Daisuke, Kato Takumi, Kawaguchi Noriaki, Yanagida Takayuki, SHIMAMURA, Kiyoshi. High-density Y1-xTbxTaO4 Single Crystal for X-ray Scintillation. 2025年度日本材料科学会学術講演大会. 2025
- YUAN, Dongsheng, SHIMAMURA, Kiyoshi. Single-crystal Scintillator Cs3Cu2I5: Design, Crystal Growth, and Scintillation Properties. The 72nd JSAP Spring Meeting 2025. 2025 招待講演
- ZHOU, Yueshen, YUAN, Dongsheng, VILLORA, Garcia, Nakauchi Daisuke, Kato Takumi, Kawaguchi Noriaki, Yanagida Takayuki, SHIMAMURA, Kiyoshi. High Performance Y1-xTbxTaO4 Single-Crystal Scintillators for X-ray Detection. The 72nd JSAP Spring Meeting 2025 (Japan Society of Applied Physics). 2025
その他の文献
- 島村 清史, ビジョラ ガルシア, 猪股 大介, 伊藤 彰, 船木 秋晴. レーザー加工機用ファラデー回転子と高輝度白色光源用単結晶蛍光体の開発. RARE EARTHS. (2018) 25-30
- 島村 清史, ビジョラ ガルシア, 船木 秋晴. レーザー加工機用の優れたファラデー回転子の開発と実用化. SAT Science Academy of Tsukuba. (2020) 5
- 島村 清史, ビジョラ ガルシア. 新しい光学単結晶材料の開発を目指して. 光技術コンタクト. (2021) 38-43
公開特許出願
- 酸化物結晶、その製造方法、および、その用途 (2026)
- 酸化物結晶、その製造方法、それを用いたシンチレータ材料、および、その用途 (2026)
- 酸化物結晶、その製造方法、および、その用途 (2026)
所属学会
日本結晶成長学会, 応用物理学会, 日本材料科学会, American Ceramic Society, 日本電子材料技術協会
電子・光機能材料研究センター
新しい機能性単結晶材料の開発
単結晶，結晶成長，光学応用，圧電体，半導体
概要
新しい単結晶材料の設計とバルク単結晶化、それらの評価とデバイス化に関する研究を進めています。レーザー・非線形光学結晶、磁気光学結晶、シンチレーター結晶など光学関連単結晶を中心に、ワイドバンドギャップ半導体や圧電・強誘電体単結晶など、バルク単結晶に関する次世代を担う応用分野全般を対象としています。酸化物からハライド、窒化物まで、様々な材料系にも挑戦し、それぞれに適した結晶成長技術開発も行っています。大学・研究機関、企業との連携を進めると同時に積極的な国際交流を推し進め、常に新しい観点からの、基礎から実用化まで幅のある研究を目指しています。
新規性・独創性
● 超高融点を持つ材料のバルク単結晶育成
● フッ化物を中心とするハライドのバルク単結晶育成
● 従来の特性を超える機能性単結晶材料の設計
● 光から圧電、半導体まで、幅広く検討
● 水熱合成法によるバルク単結晶育成など、新しい結晶成長技術の開発
内容
● （左）直径2インチ・コアフリーY₃Al₅O₁₂（YAG）単結晶。コアが無く、均質性の高い単結晶であり、高出力レーザーやレンズなどに有用。
● （右上）直径3インチTm,Ho:LiYF₄単結晶。Eye-Safeレーザー用として有用。
● （右下）高温で圧電体として動作するCa₃TaAl₃Si₂O₁₄（CTAS）単結晶。400℃で10¹¹ Ω·cmという、LTGAと比較しても高い抵抗率を示す。
青色LEDによる超高輝度白色照明用の単結晶蛍光体。（左）Ce:Y₃Al₅O₁₂（YAG）、（右） Ce:Lu₃Al₅O₁₂（LuAG）の各単結晶蛍光体。通常のセラミックス粉末蛍光体と比べ、内部量子効率が高くそれが高温でも維持され、高強度の青色を照射しても温度が上がりにくい。そのため白色LEDの発光強度が、従来のものより圧倒的に高い。
まとめ
従来を上回る特性を示し、かつ大型結晶育成が可能な材料を考案し、そのバルク単結晶育成と特性の実証を進めている。こうした基礎研究の継続とデバイス製作、試験を平行して行っていきたい。
