電気通信大学大学院情報理工学研究科、情報理工学域基盤理工学専攻、Ⅲ類（理工系）奥野剛史

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電気通信大学

大学院情報理工学研究科、情報理工学域

基盤理工学専攻、Ⅲ類（理工系）

教授
奥野　剛史
オクノ　ツヨシ
Tsuyoshi Okuno

1967年生まれ
Tel.042-443-5460
Fax.042-443-5501

■ 経歴

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

■ 学歴

東京大学理学部物理学科 1990/03 卒業

東京大学理学系研究科物理学専攻修士 1992/03 修了

東京大学理学系研究科物理学専攻博士 1995/03 修了

■ 学位

博士(理学) 東京大学 1995/03

■ 研究概要

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。

■ 学内担当授業科目

2022 基礎科学実験Ａ前期学部(昼間)

2022 半導体工学後期学部(昼間)

2022 理工学基礎実験後期学部(昼間)

2022 基礎電子回路後期学部(昼間)

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■ 現在の専門分野

応用物性

無機材料・物性

■ 研究キーワード

光物性実験、蛍光体科学

■ 現在の研究課題

半導体微細構造の光物性、新規蛍光体材料の開発半導体微粒子、蛍光体 1995-現在

■ 論文

一般論文有 Photostimulated luminescence excited by infrared LEDs in CaS:Eu2+ red afterglow phosphors 共著 Syota Yamaguchi, Yoriko Suda,Yasushi Nanai and Tsuyoshi Okuno J. Phys. D: Appl. Phys. 55, 015301(10pp)- 2022/11/11 10.1088/1361-6463/ac9f52

一般論文有５年目を迎えたサイエンスカフェChofu 共著奥野剛史、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

一般論文有 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共著富田一光、佐藤寛之、奥野剛史進化計算学会論文誌 12/ 3, 88-97 2021/12 https://doi.org/10.11394/tjpnsec.12.88

一般論文有東京都と電通大による高大連携：課題探究教室共著須田順子、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

一般論文有 Red afterglow and luminescence arising from defects in CaS:Eu2+,Tm3+ 共著 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

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■ 研究発表

学会口頭発表 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 無井口一秋、奥野剛史、田村祐樹、山口翔太 2022/03/23

学会口頭発表 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 無西原睦喜、奥野剛史 2022/03/23

学会口頭発表 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 無須田順子、田村祐樹、山口翔太、七井靖、奥野剛史 2022/03/22

学会口頭発表 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 無磯部英智香、渡部勇太、奥野剛史、木村浩丈、山口翔太 2021/03/19

学会口頭発表赤色残光蛍光体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 無山口翔太、奥野剛史、田村祐樹、須田順子 2021/03/19

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■ 知的財産権

特許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 出願

特許半導体素子特願2004-249408 2004/08/30 特許公開2006-065133 公開

特許蛍光体、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 登録

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■ 所属学協会

応用物理学会 1997/01-現在

日本物理学会 1991/01-現在

蛍光体同学会 2012/05-現在