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The University of Electro-Communications 
Graduate School of Informatics and Engineering, School of Informatics and Engineering 
"Department of Engineering Science, Cluster III (Fundamental Science and Engineering)" 

Professor 
Tsuyoshi Okuno 

Year of birth:1967  
Tel.042-443-5460  
Fax.042-443-5501  
 

Career
筑波大学 物理学系  助手  1995/04-2001/07 
筑波大学 物理学系  講師  2001/08-2004/03 
電気通信大学 電気通信学部  助教授、准教授  2004/04-2015/03 

Academic background
The University of Tokyo  Faculty of Science  物理学科  1990/03  Graduated 
The University of Tokyo  Graduate School, Division of Science  物理学専攻  Master's program  1992/03  Completed 
The University of Tokyo  Graduate School, Division of Science  物理学専攻  Doctoral program  1995/03  Completed 

Academic degrees
博士(理学)  The University of Tokyo  1995/03 

Outlines of current research
新規ナノ光材料や半導体微細構造における光物性実験を専門としています。 量子ドットやナノワイヤ等の量子閉じ込め構造の光学的性質、および、 それらと発光中心との相互作用を明らかにするための研究を行っています。 大きさがナノメートル(10^{-9} m)領域になった半導体微細構造では、 その中の電子のもつ波としての性質が顕著になってきます。 そのため、発光する色や応答速度等が、通常の大きさの半導体とは変わってきて、 自由に制御できる可能性がでてきます。また、そこに蛍光イオンを導入することにより、 通常とは異なる強度や色で発光させることができます。 このような新規ナノ光材料を創出し、その構造や発光メカニズムを解明しようとしています。 低消費エネルギーに資しかつ環境に調和した新物質および新現象を探索しています。

これまでの研究において得た結果の例を記します。
LED電球でエネルギー蓄積可能な赤色の硫化物残光蛍光体を得ました。残光(蓄光)蛍光体は、安全標識や時計の文字盤等に緑色のものが実用化されています。しかしその性能は発展途上で、暗がりで電気スイッチの位置を示す残光シールが翌朝まで十分な明るさで光り続けることはありません。そして現状の残光蛍光体は、紫外光でエネルギーを蓄積します。現在普及がすすんでいるLED電球は紫外光成分を含まないため、残光の強度は小さく時間は短くなってしまいます。そこで、赤色に発光するイオンとエネルギー蓄積に寄与するイオンを選び、ヨウ素蒸気を援用するという独自の蛍光体作製手法により、実用化にいたっていない赤色残光を得ることに成功しました。微弱光を注意深く検出する実験により、可視光によって、赤色残光をもたらすエネルギー蓄積が生じることを明瞭に示しました。残光の強度と時間をさらに伸長するための研究を継続しています。昼間の太陽光をうけて夜中じゅう翌朝まで光り続ける残光シールが実現したとすると、街灯のない道路のガードレールにはれば昼間の太陽エネルギーを夜間に光として使用できることになります。省エネルギーおよび安全安心な社会のためにおおいに資することになります。
 シリコンを構成元素に含む新しい黄色蛍光体を見い出しました。 蛍光体の母体材料としてGd4(SiS4)3およびY4(SiS4)3を 発光ダイオードなどの青色光で励起すると、 3価のセリウムイオンが黄色で発光します。効率は最高で62%に達します。 これまでの蛍光体では、セリウムイオン自身を青色光で励起する ことが多いのですが、この蛍光体では 母体を励起してもセリウムイオンまでほぼ100%の効率でエネルギーが 伝達されることがわかりました。 様々なイオンを用いて様々な発光色を得る、 母体の材料を制御して変更することにより様々な励起光源が 使用可能になる、などの利点が考えられます。
 Ca2SiS4:Eu2+などの新しいチオシリケート蛍光体材料は、粉末体の作製報告がいくつかなされていました。それらをシリコン基板上に作製することに成功しています。LSIを用いた光源などに 応用できる可能性があります。バリウムやカルシウム、ユーロピウムといった 材料を適切に選んでやることにより、緑色、黄色、および赤色に対応する発光スペクトルを得ました。 

Classes responsible within the university
2022  Physics Laboratory  Spring semester  Undergraduate, daytime 
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Current research areas
Applied materials 
Inorganic materials/Physical properties 

Research keywords
Optical properties of solids, Phosphor materials 

Current research subjects
Solid state physics in semiconductor nanostructures, Phosphor materials  semiconductor nanocrystals, phosphor  1995-Present 

Published papers
Paper  Yes  5年目を迎えたサイエンスカフェChofu  Joint  奥野剛史、君島龍太朗、水戸和幸、宮嵜武  電気通信大学紀要 vol34, no1 (2022.2) pp.48-52  34/ 4, 48-52  2022/02 
Paper  Yes  VBAとGASを用いたシフト表自動化アプリの作成とシフト組合せ最適化用の遺伝的アルゴリズムの検討  Joint  富田一光、佐藤寛之、奥野剛史  Transaction of the Japanese Society for Evolutionary Computation  12/ 3, 88-97  2021/12  https://doi.org/10.11394/tjpnsec.12.88 
Paper  Yes  東京都と電通大による高大連携:課題探究教室  Joint  須田順子、須子雅好、奥野剛史、中村仁、鈴木勝  大学の物理教育  27/ 2, 118-120  2021/07 
Paper  Yes  Red afterglow and luminescence arising from defects in CaS:Eu2+,Tm3+  Joint  Yoriko Suda, Yuki Tamura, Syota Yamaguchi, Yasushi Nanai and Tsuyoshi Okuno  J. Phys. D: Appl. Phys.  54, 415103(11pp)-  2021/07/30  10.1088/1361-6463/ac13f6 
Paper  No  青色励起赤色発光リン酸塩蛍光体の発光特性  Joint  志村佳熙、久島大輝、田村祐樹、奥野剛史  映像情報メディア学会技術報告 ITE Technical Report  45/ 2, 33-36  2021/01 
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Research presentations
Oral presentation for an academic conference  Cs2Cu2I5 の発光に関する研究  応用物理学会(2022春) 青山学院大学相模原キャンパス(神奈川県)・オンラインハイブリッド開催 2022年第69回応用物理学会春季学術講演会  講演予稿集23a-P02-4  No  井口一秋、奥野剛史、田村祐樹、山口翔太  2022/03/23 
Oral presentation for an academic conference  Cs2Cu2I5 の発光に関する研究  応用物理学会(2022春) 青山学院大学相模原キャンパス(神奈川県)・オンラインハイブリッド開催 2022年第69回応用物理学会春季学術講演会  講演予稿集23a-P02-3  No  西原睦喜、奥野剛史  2022/03/23 
Oral presentation for an academic conference  CaS:Eu2+,Tm3+ の欠陥による発光の特徴と赤色残光  応用物理学会(2022春) 青山学院大学相模原キャンパス(神奈川県)・オンラインハイブリッド開催 2022年第69回応用物理学会春季学術講演会  講演予稿集22a-D316-6  No  須田順子、田村祐樹、山口翔太、七井靖、奥野剛史  2022/03/22 
Oral presentation for an academic conference  CaAl2O4:Ce3+,Dy3+の白色発光および残光特性  応用物理学会(2021春) オンライン開催 2021年第68回応用物理学会春季学術講演会  講演予稿集19a-P05-4  No  磯部英智香、渡部勇太、奥野剛史、木村浩丈、山口翔太  2021/03/19 
Oral presentation for an academic conference  赤色残光蛍光体CaS:Eu2+,Dy3+のアルカリ金属イオン添加効果  応用物理学会(2021春) オンライン開催 2021年第68回応用物理学会春季学術講演会  講演予稿集19a-P05-3  No  山口翔太、奥野剛史、田村祐樹、須田順子  2021/03/19 
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Intellectual property rights
Patent  発光素子とその製造方法、並びにErSi2ナノワイヤーとその製造方法  特願2007-142044  2007/05/29  Filed 
Patent  半導体素子  特願2004-249408  2004/08/30  特許公開2006-065133  Published 
Patent  蛍光体、その製造方法及び発光装置  特願2012-272083  2012/12/13  特開2014-118421  2014/06/30  6099126  2017/03/03  Registered 
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Memberships of academic societies
応用物理学会  1997/01-Present 
日本物理学会  1991/01-Present 
蛍光体同学会  2012/05-Present 
日本物理教育学会  2010/10-Present 
照明学会  2017/03/17-Present 
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Committee activity in the University
社会連携センター センター長  委員  2020/04-Present 
3大学(電通大、農工大、東外大)連携事業協働共通教育作業部会  委員  2016/04-Present 
社会連携センター運営委員会委員  委員  2013/04-Present 
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