北見工業大学

大学概要

教員の紹介

古瀬 裕章
FURUSE Hiroaki
先端材料物質工学コース / 准教授
応用化学系

研究者情報

  • 学位

    博士(工学)

  • 担当授業科目

    地球環境工学入門,先端材料物質工学概論,先端材料物質工学,先端材料物質工学実験II,材料物性II,光学材料,先端材料物質総合工学I,先端材料物質工学演習,文献ゼミナール

  • 専門分野

    無機材料・物性、光学材料、レーザー工学

  • 研究テーマ

    透光性セラミック材料の合成,固体レーザー装置開発,光学材料の放電プラズマ接合

  • 研究内容キーワード

    透光性セラミック,希土類添加YAG,分光評価,熱物性値評価,半導体レーザー励起,ファイバーレーザー

  • 所属学会

    応用物理学会,レーザー学会,日本セラミックス協会

研究室の概要

レーザー材料研究室では、将来の医療や環境計測等に役立てられるような次世代のレーザー要素部品(蛍光体、ファラデー材料)や接合技術の開発を行っています。特に、材料科学的に優れた特徴を示す透明な多結晶セラミックスに着目しており、まだ存在しない新しい光学材料の創出を目指して研究を進めています。例えば、骨や歯の主成分であるアパタイトはセラミックスで透明にすることは難しいとされていましたが、本研究室で透明セラミックス化とレーザー発振に成功しており、今後幅広い分野で役立てたいと考えています。
 このような新材料の開発を行うために、(1)化学液相法による蛍光微粉体の合成、(2)真空加圧焼結法による透明セラミック化、(3)レーザー発振の実証の流れで研究を進めており、「化学」・「粉末冶金学」・「レーザー工学」を融合した研究に取り組んでいます。

研究室の研究テーマ

  • 透明な非立方晶多結晶セラミックスの創出

    透明なセラミックスは、医療分野やレーザー分野で利用されていますが、立方晶系の材料に限定されていました。多くの結晶粒で構成される多結晶体なので、結晶軸によって屈折率が異なる非立方晶材料では内部で光が散乱するためです。しかし、結晶粒の大きさを光の波長より十分に小さく制御すると光散乱を抑えられます。本研究室では、六方晶系のアパタイトに対して、レーザー波長の約10分の1と極めて小さい結晶粒径で、透明にすることに成功しました。現在は、より透明にする技術や、他の有効な母材にも着目しながら研究を進めています。

  • 異種光学材料の接合技術開発

    固体レーザー開発では、材料内に蓄積する熱をどのように排熱するかが重要な課題となっています。有効な冷却方法にレーザー材料にダイヤモンドやサファイアなどの透明材料を接合してヒートシンクとして利用する方法がありますが、このような異種材料の接合は極めて困難です。本研究室では、パルス通電法と呼ばれる手法に着目して、比較的簡便な異種光学材料の接合技術を考案し、その有効性を示しました。現在は、他の光学材料との組み合わせや、接合界面の詳細な材料組織に関する研究と、高出力レーザー装置内への展開を進めています。

  • 無機蛍光微粉体の液相合成と応用研究

    光を照射した際に蛍光を発する蛍光微粉体は、白色照明や生体イメージング等に応用されています。現在では、高効率化や蛍光波長域の拡大に関する研究が盛んに進められており、母材と活性元素の選択が重要となっています。本研究室では主に酸化物系の高効率な蛍光微粉体を化学液相法で合成しており、その結晶構造や粒子形状、蛍光特性等を評価しています。得られた蛍光体は「研究テーマ1」の透明セラミック開発に進むだけではなく、照明や医療分野等への研究展開も目指しています。