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研究活動

研究プロジェクト



平成22年度私立大学戦略的研究基盤形成支援事業

研究目的・意義

文部科学省により採択された本研究プロジェクトは、評価技術などを具現化するために、本学教員が開発した「顕微メスバウア分光装置」や「食品安全性評価装置」などの微量元素分析・画像化(マッピング)のための基盤分析評価装置に汎用分析機器を組合せて独自の分析技術を研究開発し、半導体材料・非鉛系セラミックス材料・小型強力磁石材料等の機能性材料開発と農水産物の安全性評価に応用することを目的とします。

さらに、本研究プロジェクトの成果を生かして地域企業における新たな材料開発や分析技術向上に貢献します。本学が立地する静岡県は、製造業や農水産業が盛んですが、中小企業では研究開発環境を自社で整備することが困難な状況であるため、本学既設の「機器センター」を「先端機器分析センター」に改組した上で、産学官連携による省エネ省資源型の地域産業創成を目的とする先端研究開発の拠点となることを目指します。
事 業 名:平成22年度私立大学戦略的研究基盤形成支援事業
研究観点:研究拠点を形成する研究研究
プロジェクト名:省資源型の地域産業創成を目指した微量元素分析・マッピング技術の開発と応用研究グループ

画像化技術開発グループ
研究テーマ:微量金属元素画像化(マッピング)技術の開発
研究代表者:理工学部 物質生命科学科 教授 吉田 豊
機能性材料開発グループ
研究テーマ:エネルギー変換高効率化を実現する機能性材料開発
研究代表者:理工学部 物質生命科学科 教授 小林 久理眞
食品安全評価グループ
研究テーマ:化学発光の集光画像化による食品安全性評価技術の開発
研究代表者:理工学部 物質生命科学科 教授 山庄司 志朗

研究概要

2014年

産学官が連携し、省エネ・省資源型地域産業創成を目指したモデル事業に取り組む。
12月 第29回機器分析講座「金属材料の微細組織の観察法」を開催しました
10月 シリコンフォーラム浜松にて第一グループの研究成果を発表しました
9月 研究プロジェクト第4回外部評価委員会を開催しました
8月 第28回機器分析講座「赤外分光分析法の応用」を開催しました
第2グループ専門研究会「静岡県西部地区磁性材料研究会」を開催しました
学術講演会「光・スピン・電荷の相乗効果が拓く新しい分子磁性」を開催しました
3月 第27回機器分析講座「核磁気共鳴分析法の基礎」を開催しました

2013年

地域企業等と連携し、開発した微量元素分析・マッピング技術・システムの実用化の検証を進める。
9月 第三グループ専門研究会「食品の安全対策と安全性評価技術の開発」を開催しました
8月 「EPMAによる生体試料の元素マッピング分析」談話会を開催しました
第26回機器分析講座「EPMAによる生体試料の元素マッピング分析」を開催しました
3月 第2回微量元素分析・マッピング技術研究会を開催しました
第一グループ専門研究会「シリコン太陽電池の金属不純物評価とゲッタリング技術」を開催しました
第25回機器分析講座「電子線マイクロアナライザ(EPMA)の基礎」を開催しました

2012年

1~2年目の成果を踏まえ、3グループにおける研究開発を加速し、地域企業との技術開発を進める。
8月 第24回機器分析講座「環境放射線とゲルマニウム検出器計測の基礎」を開催しました
研究プロジェクト 第3回外部評価委員会を開催しました
7月 第23回機器分析講座「粉末X線回折の基礎」を開催しました
3月 第22回機器分析講座「薄膜X線回折法の基礎」を開催しました
2月 第1回微量元素分析・マッピング技術研究会を開催しました

2011年

電子線マイクロアナライザーなどの研究装置・設備を購入し、本学教員が開発した装置との組合せや活用により、「半導体材料の機能性向上につながる技術開発」や「天然資源の可食化に必要な安全性評価技術開発」を実施する。また、「鉛系圧電セラミックスと同等の特性を有するセラミック材料開発」や「保磁力性能が低下しない永久磁石材料の微小加工技術開発」のための研究を進める。 「機器分析講習会」とともに「研究発表会」を開催する。
11月 機器分析講習「FTIRによるマッピング分析」を開催しました
8月 第21回機器分析講座「DNA解析の基礎」を開催しました
2月 第20回機器分析講座「光で調べる食品の安全性」を開催しました
2月末 先端機器分析センター棟が完成しました

2010年

既設のセンターを「先端機器分析センター」に改組する。フォトルミネッセンス分光装置などの研究設備を購入し、研究開発環境を整備する。そのため、センター使用の床面積を増床する。「微量元素分析・マッピング技術研究会」を立上げ、 「機器分析講習会」を開催する。
11月 研究紹介パンフレットが完成しました
アミノ酸分析装置が納入されました
10月 プレートリーダーが納入されました
9月 イメージアナライザーが納入されました
リアルタイムPCRが納入されました
8月 第19回機器分析講座「フォトルミネッセンス分光分析の基礎」を開催しました
6月 先端機器分析センター増築工事の地鎮祭が行われました
4月 平成22年度私立大学戦略的研究基盤形成支援事業に採択されました

研究会・講習会

先端機器分析センター学術講演会「シリコン結晶育成と格子欠陥評価」

日 時 平成 28 年 12 月 22 日(木) 13:00~15:00
講演 1 「シリコン単結晶成長と点欠陥-既成学問との戦い-」
信越化学工業株式会社 顧問 阿部 孝夫 氏
講演 2 「シリコン結晶中の鉄不純物と拡散挙動-顕微メスバウア分光法で見る新たな鉄不純物状態-」
静岡理工科大学 物質生命科学科 教授 吉田 豊
受講者数 30 名

先端機器分析センター学術講演会

日 時 平成 26 年 8 月 1 日(金) 15:00~16:00
テーマ 光・スピン・電荷の相乗効果が拓く新しい分子磁性
講演 東京大学大学院 総合文化研究科 広域科学専攻 教授 小島 憲道 氏

第2回微量元素分析・マッピング技術研究会

日時 平成 25 年 3 月 12 日(火) 9:25~15:45
講演 1 「SEMを用いた半導体材料の電気的・光学的特性評価-EBIC/CL」
独立行政法人物質・材料研究機構 ナノマテリアル研究所 ナノ光学材料グループ
ディレクター 関口 隆史 氏
講演 2 「結晶成長におけるコンピュータシミュレーションはどこまで進んだか?」
九州大学 応用力学研究所 新エネルギー力学部門 ナノメカニックス分野 教授 柿本 浩一 氏
講演 3 「金属・誘導体の微細組織と内部歪」
関東職業能率大学校 名誉校長 久保 紘 氏
講演 4
研究成果発表 「チッソプラズマ溶液成長法を用いた窒素物半導体の育成」
静岡理工科大学 電気電子工学科 教授 小澤 哲夫
「Fe汚染多結晶シリコンとBiFeO3薄膜のマッピング評価」
静岡理工科大学 総合技術研究所 研究員 田中 清高
「メスバウアア分光による多結晶シリコン中のFeのキャリア捕獲断面積の研究」
静岡理工科大学 物質生命科学科 修士2年 塚本 美徳
「鉛系圧電セラミックスでの超音波伝搬速度・弾性定数の分極電解依存」
静岡理工科大学 電気電子工学科 教授 小川敏夫
「リアルタイムPCRを用いた発がん物質によるDNA損傷評価法開発」
静岡理工科大学 物質生命科学科 教授 常吉 俊宏
「生化学試薬の効率的合成法の開発」
静岡理工科大学 物質生命科学科 教授 桐原 正之

機器分析講習

日 時 平成 23 年 11 月 29 日(火) 13:00~17:00
テーマ FTIRによるマッピング講習
講師 ジャスコエンジニアリング株式会社 佐藤 慎也 氏
参加者 学生9名/企業技術者6社7名

第1回微量元素分析・マッピング技術研究会

日 時 平成 24 年 2 月 20 日(月) 13:00~20:00
講演 1 「EPMA による機能性材料・生体材料マッピング分析」
株式会社島津製作所 副島 啓義 氏
講演 2 「光計測の応用」
株式会社 TAKシステムイニシアティブ代表取締役 瀧口 義浩 氏
講演 3 「電子顕微鏡によるエネルギー材料研究」
九州大学工学研究院 エネルギー量子工学部門 エネルギー物質科学 教授 松村 晶 氏
研究会 「顕微メスバウア分光による多結晶シリコン太陽電池中の 微量鉄不純物」
物質生命科学科 教授 吉田 豊
「相転移現象としての永久磁石の保磁力問題における 試料表面及び粒界の組成、酸化、析出物質の影響」
物質生命科学科 教授 小林 久理真
「非鉛系圧電セラミック材料開発」
電気電子工学科 教授 小川 敏夫
「化学発光法を用いた食品安全性評価試験について」
物質生命科学科 教授 山庄司 志朗

既設研究設備

新規研究設備

整備年度 研究設備名 主な使用目的
22 フォトルミネッセンス(PL)分光装置 半導体欠陥評価
22 アミノ酸分析計 食品中のアミノ酸分析
22 イメージアナライザー タンパク質発現量解析
22 リアルタイムPCR 遺伝子発現量解析、DNA鑑定
22 プレートリーダー(発光・蛍光・分光一体型) 食品アレルゲン物質、環境ホルモン測定
23 電子線マイクロアナライザー
(EPMA、カソードルミネッセンス〈CL〉オプション付)
微量元素分析およびマッピング
23 X線回折装置(XRD) 結晶構造評価
23 核磁気共鳴装置(NMR) 微量元素分析

主な業績

画像化技術開発グループ

1)Y. Yoshida, T. Kamimura, M. Ichino, K. Hayakawa, K. Yukihira, and H. Soejima: “Mossbauer spectroscopic microscope”, J. Phys.: Conf. Ser. 217, (2010) 012003.
2)吉田 豊、副島啓義,“顕微メスバウア分光装置の開発と応用”,表面科学Vol. 31, No. 5, pp. 255-260, 2010.
3)Y. Yoshida, K. Hayakawa, K. Yukihira, M. Ichino, Y. Akiyama, H. Kumabe, H. Soejima, “Development and Applications of “Mossbauer Cameras”, in HFI/NQI 2010, CERN. (招待講演); Hyperfine Interactions (2010) DOI 10.1007/s10751-010-0228-x.
4)K. Suzuki, Y. Yoshida, K. Hayakawa, K. Yukihira, M. Ichino, and K. Asahi, “Observation of iron impurities diffusion in silicon under bending stress by Mossbauer spectroscopy”, Hyperfine Interactions (2010) DOI: 10.1007/s10751-010-0218-z.
5)M. Ichino and Y. Yoshida, “In-situ observation of iron impurities in n-type silicon under UV light illumination by Mossbauer spectroscopy”, in proc. of “The Forum on the Science and Technology of Silicon Materials 2010, Okayama.
6)K. Suzuki, Y. Yoshida, M. Ichino, K. Asahi, “Direct observation of stress-induced diffusion of iron impurities in silicon by Mossbauer spectroscopy”, in proc. of “The Forum on the Science and Technology of Silicon Materials 2010, Okayama.
7)K. Hayakawa, Y. Tsukamoto, Y. Akiyama, M. Kurata, K. Yukihira, H. Soejima, and Y. Yoshida, "Deployment of System and Technology for Mossbauer Spectroscopic Microscope" , Hyperfine Interactions (2011).
8)Y. Yoshida, K. Suzuki, Y. Kobayashi, T. Nagatomo, Y. Akiyama, K. Yukihira, K. Hayakawa, H. Ueno, A. Yoshimi, D. Nagae, K. Asahi and G. Langouche, "57Fe Charge State in mc-Si Solar Cells under Light Illumination After GeV- Implantation of 57Mn" , Hyperfine Interactions (2011).
9)K. Tanaka, Y. Akiyama, K. Hayakawa, K. Yukihira and Y. Yoshida, "Mapping Analyses of Fe-diffused mc-Si using Mossbauer Microscope and Photoluminescence" , Hyperfine Interactions (2011).
10)K. Tanaka, Y. Tsukamoto, K. Hayakawa, and Y. Yoshida, "Characterization of 57Fe-Enriched BiFeO3 Thin Films by Mossbauer Spectroscopy" , Jpn. J. Appl. Phys. in press .(2012).

機能性材料開発グループI

1)日本金属学会平成22年度秋期大会(北海道大学)中村通秀、早川一生、小林久理眞、(東英工業)増田宏、「三次元的に微細化したNd-Fe-B系 焼結磁石(20μm-3mm)の磁気特性」講演番号496、予稿集p.332.
2)K. Kobayashi, M. Nakamura, K. Hayakawa and H. Masuda, “Measurements of the Hysteresis courves of isolated Nd-Fe-B magnet fine particles (20-100μm) using a highly sensitive, resonating-sample magnetometer (RSM)”, REPM’10, Proc. of the 21th Workshop on REPM & Their Appl.(ISBN 978-961-264-021-7), pp.176-179.
3)K. Kobayashi, T. Matsushita, K. Hayakawa and M. Sagawa, "Analysis of magnetization and demagnetization processes in Nd-Fe-B sintered magnets using the step method" , Journal of the Magnetics Society of Japan ,(2011),185-193.
4)中村通秀、早川一生、小林久理眞、増田 宏, "微小なNd-Fe-B系焼結磁石における磁化反転機構の解析 -研磨面方位および調製雰囲気による磁気特性への影響-" , 日本金属学会誌Vol. 75, pp. 48-253, 2011.
5)小林久理眞、漆畑貴美子、宇根康弘、佐川眞人, "Nd-Fe-B系焼結磁石の保磁力発現機構に及ぼす結晶磁気異方性、結晶粒子径、磁区サイズの影響" , 日本金属学会誌Vol. 76, pp. 27-35, 2011.
6)西川明江、漆畑貴美子、早川一生、小林久理眞, "Nd-Fe-B系焼結磁石における大気中の表面酸化による磁壁運動変化" , マグネティックス研究会資料((社)電気学会)MAG-11-142, pp. 13-18, 2011.
7)中村通秀、早川一生、小林久理眞, "酸素分圧制御下において3次元的に微細化したNd-Fe-B系焼結磁石の磁化反転機構" , マグネティックス研究会資料((社)電気学会)MAG-11-143, pp. 19-24, 2011.
8)K. Kobayashi, K. Urushibata, T. Matsushita, and T. Akiya, "The origin of unique initial magnetization curves in Dy-substituted (Nd1-x, Dyx)2Fe14B (x = 0-1) sintered magnets" , J. Applied Physics. vol111 , p.023907, 2012.

機能性材料開発グループⅡ

1)Toshio Ogawa, Takayuki Nishina, Masahito Furukawa and Takeo Tsukada, Poling Field Dependence of Ferroelectric Properties in Alkali Bismuth Titanate Lead-Free Ceramics, Jpn. J. Appl. Phys. 49 (2010) 09MD07.
2)Toshio Ogawa, Takayuki Nishina, Masahito Furukawa and Takeo Tsukada, Effect of DC Poling Field on Ferroelectric Properties in Alkali Bismuth Titanate Lead-Free Ceramics, Materials Science & Technology 2010 Conference & Exhibition (MS&T’10), Invited (Oct. 20. 2010, Houston, TX, USA)
3)韓日国際セラミックスセミナー(11月韓国)で研究発表  The 27th International Korea-Japan Seminar on Ceramics Dielectric and Piezoelectric Properties of Alikali Bismuth Titanate Lead-Free Ceramics Takayuki NISHINA1, Toshio OGAWA1, Masahito FURUKAWA2, Takeo TSUKADA2 (1Department of Electrical and Electronic Engineering, Shizuoka Institute of Science and Technology; 2Materials and Process Development Center, TDK Corporation)
4)平成22年度日本セラミックス協会 東海支部学術研究発表会 Bi(Fe0.5Ti0.5)O3添加チタン酸アルカリビスマス圧電セラミックスの分極電界依存とP-Eヒステリシス曲線 (静岡理工科大1)・TDK2))仁科孝之1)・小川敏夫1)・古川正仁2)・塚田岳夫2)
5)T. Ogawa, T. Nishina, M. Furukawa and T. Tsukada, "Effect of DC Poling Field on Ferroelectric Properties in Alkali Bismuth Titanate Lead-Free Ceramics" ,Ceramic Transactions. 226 (2011) pp. 49-60.
6)T. Ogawa and T. Nishina, "Acoustic Wave Velocities Measurement on Piezoelectric Ceramics to Evaluate Young’s Modulus and Poisson’s Ratio for Realization of High Piezoelectricity" , Ceramic Transactions. in press (2012).
7)T. Ogawa, "Fundamental Understanding of Dielectric and Piezoelectric Properties in Ferroelectric Ceramics from Viewpoints of Ferroelectric Domains" , Special Issue of FERROELECTRICS. in press (2012). 8)T. Ogawa, "Giant k31 Relaxor Single-Crystal Plate and Their Applications" , Ferroelectrics ? Applications. (2011),pp.3-34.
9)T. Ogawa and T. Nishina, "Lead-Free Ceramics Evaluated by Poling Field Dependence of Ferroelectric Properties" , in Proc. of the 28th Japan-Korea International Seminar on Ceramics. (2011),pp.166-167. )
10)小川敏夫、仁科孝之, "環境に優しい強誘電体ドメイン制御された非鉛系圧電セラミック材料及びデバイスの創出" , 村田学術振興財団 成果報告書Vol25,pp.239-246,(2011).
11)T. Ogawa, K. Ishii and T. Nishina, "Poling Field Dependence of Longitudinal and Transverse Wave Velocities, Young’s Modulus and Poisson’s Ratio in Piezoelectric Ceramics" , Jpn. J. Appl. Phys. 51(2012).

食品安全評価グループ

1)Yamashoji S: Determination of viable mammalian cells by luminol   Chemiluminescence using microperoxidase.   Anal.Biochem. (2009) 386, 119-120.
2)Yamashoji S: Menadione-catalyzed luminol luminescent assay as a novel   Evaluation of ethanol tolerance in yeast cells.   Anal.Biochem. (2009) 385, 115-119.
3)Yamashoji S: Quinone-catalyzed luminol luminescent (QCL) assay for   Detection of viable microorganisms in foods. Proceeding of 2010 Academic forum between China Tiliang University and Shizuoka Institute of Science and Technology. (2010) p.40-42.
4)Yamashoji S: Rapid determination of viable bacteria in fresh vegetable and meat by using menadione-catalyzed luminol luminescence. Program & Abstract of 5th International conference on microbiology of food, health and environment: Problems and prospects in developing countries. (2010) p.30.
5)M. Kirihara, "Aerobic oxidation of organic compounds catalyzed by vanadium compounds", Coordination Chemistry Review. (2011) 255, 2281-2302.
6)N. Yoshikawa, W. Ashida, K. Hamase, H. Abe, "HPLC determination of the distribution of D-amino acids and effects of ecdysis on alanine racemase activity in kuruma prawn Marsupenaeus japonicus" , J. Chromatography B. (2011) 879, 3283-3288.
7)M. Kirihara, S. Naito, Y. Ishizuka, H. Hanai, T. Noguchi, "Oxidation of disulfides with Selectfluor?: concise syntheses of thiosulfonates and sulfonyl fluorides" , Tetrahedron Letters.(2011) 52, 3086-3089.
8)S. Yamashoji, N. Yoshikawa, M. Kirihara, T. Tsuneyoshi, "Advantage of menadione-catalyzed chemiluminescent Assay for the determination of viable mammalian cell number" , Analytical Biochemistry.(2012) 421, 428-432.
9)M. Kirihara, T. Noguchi, N. Okajima, S. Naito, Y. Ishizuka, A. Harano, H. Tsukiji, R. Takizawa, "Deprotection of dithioacetals with 30% hydrogen peroxide catalyzed by tantalum(V) chlorideesodium iodide or niobium(V) chloride sodium iodide" , Tetrahedron .(2012)68. 2525-1520.
10)桐原正之、今井暁彦、緒方智美、石塚勇貴, "化学物質のエストロゲン様作用評価のための蛍光標識エストロゲンの合成" , 静岡理工科大学紀要Vol20,pp.69-71,(2012).
11)桐原正之、坪田昌也、野口拓也, "ヨウ化物イオンと過酸化水素を用いるヨードラクトン化" , 静岡理工科大学紀要Vol20,pp.73-76,(2012).
論文1)と2)は、2010年9月にBioMedLibの検索エンジンでTOP10に選ばれ、それぞれ1位と9位の順位でした。また、これとは別に化学発光による細菌検査関連の論文は、[chemiluminescent assay]の分野で17137の論文中1, 5, 7位を占めました。
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