発表・掲載日：2006/08/28 ダイヤモンド半導体で高効率の紫外線発光に成功 －間接遷移型半導体の常識を破る高効率発光を実現－ ポイント 間接遷移形半導体であるダイヤモンド半導体pnダイオードを用い、高効率の紫外線発光を実現。 250nm以下の極短波長紫外線発光を、200℃以上の高温下でも動作。 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長　吉川 弘之】（以下「産総研」という）ダイヤモンド研究センター【センター長　藤森 直治】 山崎 聡 主幹研究員と、独立行政法人 科学技術振興機構【理事長 沖村 憲樹】（以下「ＪＳＴ」という）の戦略的創造研究推進事業（CREST）「高密度励起子状態を利用したダイヤモンド紫外線ナノデバイスの開発」プロジェクト（研究代表者：大串 秀世）の牧野 俊晴 研究員らは共同で、波長250nm（ナノメートル：ナノは10億分の1）以下の深紫外線を放射できるダイヤモンドのダイ

SiC半導体パワーデバイスやこれを使った電力変換システム実用化のために不可欠なエピタキシャルウェハの生産拠点構築に対しては半導体デバイス企業からの要請と期待も大きく、本共同研究の成果を近々関係者で設立するウェハ生産を行うための事業体に技術移転し、国内へのSiC高品質エピタキシャルウェハ供給を平成18年10月を目途に開始する計画です。これらの活動を通して、我が国が世界のSiCマーケットをリードする状況を作り出し、新しい半導体産業を創出したいと考えております。 なお、このウェハ生産を担う事業体設立に際しては、ベンチャー起業促進を目指して今年8月1日から新たに施行された有限責任事業組合（Limited Liability Partnership: LLP）制度、および産総研の技術移転ベンチャー認定制度を活用することで、SiCウェハ供給活動を効率的に立ち上げることを予定しております。 １．炭化ケイ

アガロースゲルを用い、金属型と半導体型の単層カーボンナノチューブの簡便な分離に成功 凍結-解凍して搾るだけなので、低コスト化や大型化が容易 金属型・半導体型カーボンナノチューブそれぞれの利点を活かした産業化への道が開ける 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 吉川 弘之】（以下「産総研」という）ナノテクノロジー研究部門【研究部門長 南 信次】自己組織エレクトロニクスグループ 片浦 弘道 研究グループ長、田中 丈士 研究員は、アガロースゲルを用いて、単層カーボンナノチューブ（SWCNT）を金属型SWCNTと半導体型SWCNTに分離する非常に簡便な方法を開発した。 SWCNTを合成すると、金属型と半導体型が1：2の混合物になり、電気的な応用のためには金属型と半導体型に分離しなければならないが、これまで分離は容易ではなかった。 2008年2月に産総研は、アガロースゲル電気泳動法により金属型と

次世代太陽電池として期待されている非シリコン系（CIGS薄膜）太陽電池の製造時におけるセレン原料の利用効率を10倍以上に改善 高効率な非シリコン系（CIGS薄膜）太陽電池の大規模生産ラインが可能に 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 吉川 弘之】（以下「産総研」という）太陽光発電研究センター【センター長 近藤 道雄】化合物薄膜チーム 仁木 栄 研究チーム長、石塚 尚吾 研究員は、非シリコン系のCIGS太陽電池の薄膜製造時のセレン原料消費量を従来の10分の1以下に抑える製膜技術を開発した。これにより大面積で高効率なCIGSモジュールの量産化が期待できるようになった。 CIGS太陽電池は　光吸収層にCu(In,Ga)Se2（銅･インジウム･ガリウム･2セレン、以下CIGS）を用いており、光電変換層の厚さを数μmと薄くでき、しかも理論変換効率が単結晶Siを上回るので注目されている。変換効率

発表・掲載日：2003/06/25 透明な太陽電池の試作に成功 －可視光を透過し紫外光で発電するソーラーシートの実現に道を拓く－ ポイント 可視光を透過する透明酸化物半導体で光発電機能を実証 500℃以下のプロセスで作製でき、ガラス基板の利用で、製造コストの低減が可能 可視光を室内に導入し、紫外光で発電するソーラーシートの実現を可能に 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 吉川 弘之】（以下「産総研」という） エレクトロニクス研究部門【部門長 伊藤 順司】は、可視光を透過し青色または紫外光により光起電力を発生する半導体デバイスをガラス基板上に試作することに成功した。これは、「透明な太陽電池」の試作に成功したことを意味する。 今回、産総研が試作に成功した「透明な太陽電池」は、可視光を透過させながら人体に有害な紫外光を利用して発電を行う今までにないアイデアに基づく太陽電池である。太陽光の輻

発表・掲載日：2006/05/09 超高密度ハードディスク用の高性能TMR素子を開発 －1平方インチ当たり500ギガビット以上の高密度記録に対応できる磁気ヘッド技術－ ポイント 次世代の超高密度ハードディスクには、低い素子抵抗と高い磁気抵抗比を兼ね備えた高性能な磁気ヘッドが不可欠であるが、その両立はこれまで困難だった。 酸化マグネシウム(MgO)を用いたTMR素子の作製法を改良し、非常に低い素子抵抗（1平方ミクロン当たり0.4Ω）と高い磁気抵抗比（57%）を併せ持つTMR素子の開発に成功した。 記録密度が現在の4倍以上（1平方インチ当たり500ギガビット以上）のハードディスクの高速再生が可能となり、MgOを用いたTMR磁気ヘッドが次世代技術の最有力候補となった。 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 吉川 弘之】（以下「産総研」という）エレクトロニクス研究部門【部門長 和田 敏美】とキ

種結晶から直接薄板状のダイヤモンド単結晶を作る「ダイレクトウェハ化技術」の開発 種結晶をほとんど無駄にすることなく、１０ｍｍ角のウェハ状ダイヤモンドを再現性良く作製することに成功 高速気相合成法で成長方向を順次変えることにより、ダイヤモンド単結晶の大型化へ見通し 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 吉川 弘之】（以下「産総研」という）ダイヤモンド研究センター【センター長 藤森 直治】の単結晶基板開発チーム　茶谷原 昭義 研究チーム長と杢野 由明 主任研究員は、ウェハ状の単結晶ダイヤモンドを大量製造できる技術を開発した。 ダイヤモンドは、高硬度、高熱伝導率、光透過波長帯の広さ、ワイドバンドギャップ、化学的安定性など様々な優れた特性を示し、工具や光学部品はもとより半導体デバイス、電子放出デバイス、バイオセンサーなど様々な応用が期待されている。特に、エレクトロニクス応用では、シリコン（Si

発表・掲載日：2007/02/23 小さな分子の形の変化を直接観察 －世界初の有機分子の構造の電子顕微鏡観察：分子の構造変化の動画撮影に成功－ 発表概要 刻々と時間変化する有機分子の一分子一分子の形と運動の直接観察に世界で初めて成功した。研究目的に合わせてまず、細胞膜の主成分である脂質分子に似せた化合物を合成した。これを真空中で揮発させてカーボンナノチューブの中に入れて、高分解能電子顕微鏡で観察すると、飽和炭化水素の鎖の動きや、チューブの中を往復する様子を秒の単位で観察できた。これまで誰も見たことのなかった分子の動きが約一分にわたる動画として記録された。 科学技術振興機構　戦略的創造研究推進事業　総括実施型研究（ERATO）中村活性炭素クラスタープロジェクトのもと、研究総括である中村栄一 教授（東京大学）、末永和知 博士（産業技術総合研究所）と東京大学の磯部寛之 助教授の共同研究チームは、

光の偏光が光の伝播に影響し、誘電率の変化と垂直な方向にシフトすることを発見 物理学の基本法則である光の反射・屈折の法則に新たな補正を与える フォトニック結晶を用いた制御理論により、光通信、量子コンピュータ分野における新たな技術に可能性をひらく 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 吉川 弘之】強相関電子技術研究センター【センター長 十倉 好紀】（以下「産総研強相関センター」という）の小野田 勝研究員は、国立大学法人 東京大学【総長 佐々木 毅】工学部【学部長 平尾 公彦】（以下「東大工」という）の村上 修一助手、永長 直人教授と、光の波束の伝播における偏光の効果を研究することにより、この効果を取り入れた新たな幾何光学の基礎方程式を導出した。さらに、この方程式により、理論的に誘電率の変化と垂直方向に光線がずれるという現象を導き、これを光のホール効果と名づけた。これは小学校の教科書にも出て

透明な状態、あるいは鏡の状態に切り替えのできる調光ミラーをマグネシウム・チタン系の薄膜材料で実現。 大きさ60cm×70cmの調光ミラー窓ガラスを試作し、スイッチング動作を確認。 建物や乗り物の窓材として用いて、冷房に掛かるエネルギーを30%以上節約することが可能に。 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 吉川 弘之】（以下「産総研」という）サステナブルマテリアル研究部門【部門長 中村 守】環境応答機能薄膜研究グループ 吉村 和記 研究グループ長、包 山虎 産総研特別研究員は、鏡の状態あるいは無色透明な状態にスイッチングできる新しい調光ミラー用薄膜材料を開発した。 これまで調光ミラー特性を持つ薄膜としては、マグネシウム・ニッケル合金薄膜などが研究されてきたが、いずれも透明時において少し黄色を帯びており、建物や乗り物のガラスでは黄色系統の色は好まれないため、これが実用化への障害になってい

発表・掲載日：2005/01/27 有機薄膜太陽電池で世界最高レベルのエネルギー変換効率を達成 －プラスチックフィルム太陽電池の実現に向けて大きく前進－ 有機半導体を用いる有機薄膜太陽電池は、シリコン太陽電池と同様の原理で動作する固体太陽電池であるが、これまではエネルギー変換効率が低かった。 有機p - n接合界面にナノ構造層（i層）を導入し、ｐ-ｉ-ｎ接合型有機薄膜太陽電池を作製、ナノp - n接合を多数形成させることで光の利用効率を改善し、有機薄膜太陽電池において世界最高レベルのエネルギー変換効率4％を達成 軽量フレキシブルなプラスチックフィルム太陽電池の実現を加速 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 吉川 弘之】（以下「産総研」という） 光技術研究部門【部門長 渡辺 正信】は、有機半導体を用いる有機薄膜太陽電池において、p - n接合界面に有機半導体が分子レベルで3次元的なp

磁気共鳴画像診断装置（MRI）は、測定対象を傷つけることなく内部構造を調べる方法として医療現場や産業現場で実用化されている。磁気共鳴が観察されるためには、水素核のように原子核が磁石としての性質を持っていなければならない。医療用に最もよく用いられているMRIは水素原子核（プロトン、1H）を対象として見ており、主に、生体組織中の水分や脂質の水素原子の密度を画像化している。肺のような水素原子の密度の低い臓器についてはほとんど利用例がなかった。 このような問題に対し、強力な電磁石による高磁場化、検出コイルやシーケンスの高効率化といった検出感度の向上を目指した研究が行われてきている。しかしさらなる高感度化ということになると、NMR現象の原理まで踏み込んだ新しい高感度化技術が必要である。 この方向の研究の一つとして、超偏極（Hyperpolarized）と呼ばれる状態の希ガスの利用が注目されている。希

高密度、配向、高純度、高比表面積、高導電性、柔軟性を有するカーボンナノチューブ固体を合成した。 シート状や棒状に形状デザイン可能な新規な材料。 高エネルギー密度でハイパワーのキャパシター開発への展望を開いた。 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 吉川 弘之】（以下「産総研」という）ナノカーボン研究センター【センター長 飯島 澄男】ナノカーボンチームの畠 賢治 チーム長、Futaba Don主任研究員は、単層カーボンナノチューブの優れた物理・化学特性を保持したまま、配向高密度化した固体の開発に成功した。 単層カーボンナノチューブ一本一本は、優れた物理・化学特性を示すことが知られているが、多数を集めたバルク材料は、多くの場合、本来持つ優れた特性を示さない。これは、バルク形状に加工する際の分散・精製・形成等の製造プロセスによって、ナノチューブがダメージを受けるためである。 今回開発されたカ

手法の違いによらず並列化が可能 ユーザーのレベル、ニーズに合わせた並列化が可能 要素（計算セル）単位による理解しやすい並列データ構造 書き換え方法が簡単、デモプログラム・マニュアルを付属 マトリクスソルバー（連立方程式行列解法）の選択が可能 標準的なツール 「 MPI 、METIS 」 に対応 独立行政法人 産業技術総合研究所【 理事長 吉川 弘之 】（以下「産総研」という）計算科学研究部門【 部門長 寺倉 清之 】連続体モデリング研究グループ【 グループ長 手塚　明 】と、株式会社富士総合研究所【 取締役社長 伊藤 新造 】（以下「富士総研」という）計算科学技術研究センター【 センター長 松原　聖 】は、有限要素法、差分法、有限体積法等、既存の非並列離散化数値解析プログラムを、並列解析を専門としない一般的な研究者・実務者（以下「ユーザー」という）自身が、容易に並列化可能な並列処理用共通ソ

氷中のプロトン拡散過程を世界で初めて観測 独自に開発した高圧技術と分光学的手法を用いて成功 プロトン拡散を利用した分子固体プロトニクス研究に突破口 独立行政法人 産業技術総合研究所【 理事長 吉川 弘之 】（以下「 産総研 」という）物質プロセス研究部門【 部門長 水上 富士夫 】は、産総研が開発した高圧技術と分光学的手法を用いて、プロトニクス研究のキー物質である氷中のプロトン拡散過程の測定に初めて成功した。分子固体中のプロトン移動を利用した材料研究に新たな展開がもたらされるものと期待される。 氷の物質移動は分子拡散とプロトン拡散の二つの機構によって起こると考えられている。氷結晶中の空隙を利用して水分子が移動するのが「分子拡散」、隣接する水素結合間をプロトンがジャンプしながら移動するのが「プロトン拡散」である。氷中の物質移動は半世紀にわたって研究されているが、その全てが分子拡散に関するもの

単層ナノチューブの電子配置に着目 単層ナノチューブの常温高圧処理で新超硬度相を発見 硬度は、ダイヤモンドに匹敵 体積弾性率は、ダイヤモンドを越える 常温加圧なので大量合成法の開発に期待がもてる 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 吉川 弘之】（以下「産総研」という）新炭素系材料開発研究センター【センター長 飯島 澄男】は、新エネルギー・産業技術総合開発機構（以下「ＮＥＤＯ」という）委託による「炭素系高機能材料技術研究開発」において、財団法人 ファインセラミックスセンター【会長 佐波 正一】（以下「ＪＦＣＣ」という）と共同でナノチューブの新超硬度相を発見した。 ダイヤモンドは物質中最も硬い絶縁体材料であるが、今回、ナノチューブを常温加圧処理することにより、電気伝導性を有する最も硬い超硬度材料を合成・開発することに成功した。これまで「黒鉛を高温・高圧下でダイヤモンドに変換すること」は知ら

発表・掲載日：2005/12/16 量子コンピュータに向けた光制御型の基本素子構造の開発に成功 －超高速（ピコ秒ステップ）演算可能な2量子ビット演算素子－ 光で制御できる量子コンピュータ用の素子として、世界で初めて多ビット化が可能な基本素子構造の開発に成功 近接して配置した2つ以上の量子ドット中の励起子（電子ーホール対）を量子ビットとして利用することで多ビット化が可能。 2つの量子ドットを近距離に配置する構造の採用により、演算素子としての必要条件を満たす大きなビット間の相互作用を実現。 2量子ビット演算素子の基本構造としては最小サイズ（直径20ｎｍ、高さ～10ｎｍ） 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 吉川 弘之】（以下「産総研」という）光技術研究部門【部門長 渡辺 正信】光電子制御デバイスグループ 小森 和弘 研究グループ長および 五島 敬史郎　CREST研究員らは、独立行政法人