X線トポグラフィによる転位評価は,単結晶基板にとっては十分広い観察視野(〜100mm幅)と転位種の同定が可能という特長をもつ.基板やエピタキシャル層中の転位分布像の撮影や各転位の種類を特定できるので,パワーデバイスと結晶品質の相関を議論するのに必要不可欠な実験手法である.本稿では,今,改めての転位評価が必要になった理由として,パワーデバイスの背景を紹介すると共に,X線トポグラフィの測定手順及び実際のデータとして,Ib型HPHT,IIa型HPHT,Ib型HPHT上に成長させたp型CVDの3種類を紹介する.

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は、窒素を多く含むI型と窒素を殆ど含まない_II_型に大別される。グレーディングに供される無色～ほぼ無色の宝石質天然は、ほとんど(99％以上)が_I_型である。_II_型に属するには、一部の天然の他、HPHT処理により褐色から無色（ごく一部のピンク及びブルー）化されたものや、高温高圧法およびCVD法による多くの合成が含まれている。このため、鑑別ラボでは、ルーティン・ワークにおいて、・シュア（DiamondSure®）、ケープ・ディテクター（CapeDetector）等の専用機器やFTIRなどの分析において、グレーディングに供されるすべてののタイプ分別を行っている。このタイプの粗選別において、_II_型と判断されたは、さらにラマン分光分析装置を用いたフォト・ルミネッセンス分析や・ビューによる観察等、より高度な分析を必要とする。しかしながら、ラマン分光装置はコスト面や操作性において難点があり、国内においては一部の鑑別ラボにしか導入されていない。
今回紹介するDTC「DiamondPlusTM」は、このフォト・ルミネッセンス分析を行う前の予備的な検査を簡易的に行うために、DTCにより開発された_II_型の専用分析機器である。装置の外形は、新型の・シュアとほぼ同形でコンパクトに設計されている。測定は、装置内のプールに液体窒素を満たして、サンプルをセットし、測定ボタンを押すだけのきわめてシンプルなもので、数秒で分析結果が表示される。「PASS(天然である)」と表示されたものは、天然の確証が得られたもので、さらなる検査を必要としない。「REFER(フォトルミネッセンス分析が必要である)」と表示されたものは、この分析においては天然の確証が得られなかったもので、フォト・ルミネッセンス分析を必要とする。さらに、合成の確証が得られた場合には、「SYNTHETIC（合成である）」もしくは「SYNTHETIC-CVD(CVD合成である)」の表示がなされる。
本研究では、中央宝石研究所のルーティンに入ってきたや、中央宝石研究所、全国宝石学協会が所有するHPHT処理された、合成等、さまざまなサンプルを用いて、このDiamondPlusTMの有効性について検討した。
結果、このDiamondPlusTMではHPHT処理を施したにはすべて「REFER(フォトルミネッセンス分析が必要である)」の結果を得ることができ、CVD法で合成されたについても「SYNTHETIC-CVD(CVD合成である)」の結果を得ることができた。天然についてはカラーグレードの低いものについては「REFER」という結果が出るものも多く存在するが、予備検査として用いるには十分な性能を備えていることがわかった。

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3種類の異なる粒にCVD法でTiCセラミックス被覆を試みた結果,次のことが明らかになった.
(1)粒の種類により被膜の付着強度は異なり,合成イレギュラ粒で最も強く,天然粒,合成プロッキ粒と続く.
(2)粒の種類により被膜の結晶生長は異なり,合成プロッキ粒で柱状晶が,合成イレギュラ粒で微粒多結晶が得られ,被膜の付着強度と密接な関係にあることがわかる.
(3)被膜の結晶生長は粒の包有物と密接な関係にある.
(4)被覆膜の付着強度は粒の包有物と密接に関係すると考えられるが,包有物以外の影響については今後の課題としたい.
(5)合成イレギュラ粒の場合,TiC被覆によって800℃までの高温空気中による酸化腐食を抑制する効果がある.

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人類の歴史の中で石材はその時代の文明を象徴する建築物に用いられた材料であった.エジプトのピラミッド,日本の古墳,ギリシャ,ローマの神殿,ヨーロッパの教会,日本の城など人類の遺跡として残っているものに石材が非常に多く使用されている.しかしならが,コンクリートが発達するにつれ石材は建築構造物の地位をうばわれ,現在では石材が使用される用途としてはビルディングの外装,内装の張石,石柱,マントルピースなどの建材,墓石や記念碑,灯籠や花瓶の工芸品,また機械工作用定盤,製紙用ローラ等である.
これらに使用される石材は,日本国内でも産出されるが,他の鉱物資源と同様,世界各国から年間約50万tも輸入されている.
一方,石材の加工においては,砥石が石材加工に使用されるにいたり,加工技術は急速な進歩をとげた.砥石は超硬合金,セラミックス,フェライト,ガラス等広く使用されているが,近年,石材加工の分野においても欠くことのできない工具となった.

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Fe-Cu-C sintered powder compact was used as a core of diamond rotary dresser in powder metallurgical process. The rotary dresser made by this method showed very excellent accuracy compared with the one made by conventional process. The sustaining of diamond grits by infiltrated tungsten powder seems to be better than the one made by conventional process.
The damping capacity of composite material, tungsten powder and Fe-Cu-C sintered powder compact infiltrated simultaneously, was measured in comparison with other materials. The results showed that the above-mentioned composite material seems to be advantageous in its capability of resistance against abnormal vibration during the use of rotary dressers.

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最近、消費者に人気のある、いわゆるアイスブルーについて、検査する機会を得た。アイスブルーは、従来の濃青色照射処理とは異なり、色相が淡青色である。濃青色に照射処理されたは、キューレットやガードルにブルーの色だまりやブラウンの色帯があったが、アイスブルーのには、原材料がほぼ無色であるため、ブラウンの色帯は見えず、色だまりも見えないものもある。そして、このようなアイスブルーは、自然界で照射を受けたブルーグリーン系のGR1タイプとよばれる天然と色相が似ている。
可視分光分析で濃青色照射処理は、放射能により照射を受けてできた空孔の吸収（GR1;741nm）が顕著にみられ、一方アイスブルーは、可視分光でGR1（741nm）のピークが、濃青色照射処理に比べ、わずかに検出される程度である。
キューレットに色だまりがみえず、またGR1（741nm）が弱く検出されるものは、色の起源が自然界による照射なのか、人為的に照射処理を行われたものなのか、看破が困難な場合もある。
以前、当所で、ほぼ無色に近いカラーグレードの天然数石をソーティングした。今回、それらの石が照射処理をされアイスブルー色に変化し、再度当所に持ち込まれた。そこで、これらの石を、フォトルミネッセンス（PL）で微小領域による分析を試み、また自然界で照射を受けたとの相違についても考察した。

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東横イン、ルートインジャパン、アパホテルのビジネスホテルチェーン大手 3 社は過去20年間で高成長を遂げ ている。これまで知られていなかった業績を探ると、売上高、利益、利益率で日本のホテル産業の中で上位にあ ることがわかった。 3 社の経営者に対するインタビュー調査や彼らの著書を基に成長要因を分析すると、共通す る競争戦略とコア・コンピタンスが判明した。その競争力の源泉は起業家精神にある。

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本研究では人工の電荷キャリア輸送特性評価を行った。241Amからのα線およびUVパルスレーザーを使用し、Ib型基板、CVD自立膜に対して電荷キャリア収集率、ドリフト速度測定を行った。単結晶はマイクロ波プラズマCVD法により基板(001)面上に合成した。自立膜の結晶品質は合成に使用する基板に依存するため、新たに窒素不純物濃度が低い_II_a型基板と、意図的に(001)面を傾けたオフ角制御基板を使用し高品質な基板な合成を目指した。研磨により成長層を自立膜化すると基板が損失してしまうが、Lift-off法と呼ばれるイオン注入を用いた膜分離法を用いることにより、基板の再利用と薄い自立膜の作製を行った。この手法の導入により使用基板の特性によらないCVD合成が可能となった。

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天然は、地球深部の物質科学に直接的な物証をもたらす重要な研究対象である。特にマントル遷移層・下部マントルに起源の｢超深部起源｣は、地球深部物質を確実に地表へ運ぶ貴重な試料で、多くの研究者の注目を集めている。ブラジルSao Luiz産の超深部起源を試料とし、包有物の化学組成、の炭素同位体組成などを調べ、地球深部でのが成長した環境について考察する。

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宝飾用に供される CVD 合成

のサイズおよび品質は年々向上しており、さまざまなファンシー・カラーも育成されている。また、無色の天然の上にⅡb 型の青色 CVD 合成をオーバーグロースさせ、ファンシー・カラー化を狙ったものや、無色の天然の上に重量の割増を狙ってオーバーグロースさせたものが報告されている。これらは“ハイブリッド”とも呼ばれ、の鑑別に新たな課題をもたらしている。これまでに報告されている“ハイブリッド”の CVD 層の厚さは 80-740μm と比較的薄いものであった。筆者らは天然の基板の上に2000μm の厚さを目指して CVD 合成をオーバーグロースさせ、商業的な実用化の可能性を探るとともにカット研磨後の宝石学的観察を行った。

見た目には無色の八面体のⅠa 型天然

原石２個（1.570ct と 1.049ct）をセンターソーイングで分割し、 4 個の基板を作成した。これらの種面の方位はほぼ {100} であった。CVD 合成は成長後に褐色味を除去するために多くの場合 HPHT 処理されるが、Ⅰ型の天然の基板は黄色く変色する可能性があるため“ハイブリッド”には HPHT 処理は適用できない。そのためas grown で基板の天然と均一な色に CVD 層を成長させなくてはならず、種結晶周囲の厳密な温度管理が必要であった。天然の種結晶はそれぞれ形状と大きさが異なるために均一な周囲温度を達成するためホルダーを特別に設計し、すべてを単一のステップで成長させた。最適な条件を得るためには幾度となくスタート・ストップを繰り返し、その都度種結晶を再研磨しなくてはならなかった。このように“ハイブリッド”の育成には多くの障壁があり、商業的な生産には課題が多い。

Ⅰa 型の天然

が含まれているため、紫外線の透過性、 N3 欠陥の検出、バルクでの FTIR測定による粗選別では天然と誤認する可能性があるが、 SYNTHdetect ではテーブル側（CVD 部位）を検査すれば refer となる。拡大検査における黒色 inc.、平面上に分布する微小 inc.の存在や特徴的な歪複屈折はオーバーグロース検出の手掛かりとなり、接合面の存在、 DiamondView 画像および PL 特徴を複合的に勘案することで看破は可能である。

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2012年，アントワープの国際的なグレーディングラボラトリーから大量ロットのCVD合成の報告があり，業界を賑わせた．それ以降，インドや中国の検査機関からも相次いでCVD合成に関する報告がなされており，当研究所からも非開示で持ち込まれた1ct upのCVD合成について報告を行った．また，高圧法合成においてもAdvanced Optical Technology Co.など無色合成の新たな提供者が現れて業界の関心を集めている．
合成の鑑別には，宝石顕微鏡下における拡大検査，紫外線蛍光検査，歪複屈折の観察などの標準的な手法も有効であるが，多くの場合フォトルミネッセンス分析やDiamondView™などの先端的なラボの分析が必要である．
フォトルミネッセンス分析においては737nmのSi-Vの発光ピークがCVD合成の特徴であり，DiamondViewTMでは天然とのモルフォロジーの相違によるセクターゾーニングが高圧合成の特徴となる．
本報告では，偽合成ともいえる①Si-Vの発光ピークを示す天然Ⅱ型と②セクターゾーニングを示す天然Ⅱ型について報告する．
(1)Si-Vの発光ピークを示す天然Ⅱ型
2012年以降，当研究所において鑑別を行った無色～ほぼ無色のCVD合成31個すべてに514nmレーザーもしくは633nmレーザーにおいて737nmピーク（736.4／736.8nm）が検出された．これらはCVD合成装置の石英ガラス由来と考えられる．いっぽう，同期間に分析を行ったⅡ型天然にも8個にSi-Vの発光ピークが検出された．これらのうち6個には714 nm他の多数の付随ピークが見られた．また，1個については737nmの吸収が深く灰紫色の地色に影響している．
(2)セクターゾーニングを示す天然Ⅱ型
　別々の時期の異なるクライアントから供された2個のⅡ型天然に，DiamondView™において帯緑青色の発光色と燐光を伴う明瞭なセクターゾーニングが観察された．これらは通常高圧合成の証拠となるが，拡大下においてクラウドを伴い，FTIRにて特有のピークを示すSolid CO₂を内在する天然であることが判った．

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　は地球深部で成長した鉱物の一つである。の熱力学的安定領域から、は地表から150km以上の深さに位置するマントルで生成したと考えられている。天然にはしばしば包有物（インクルージョン）が取り込まれている。包有物の存在は、宝石としてのの価値を下げるが、我々は地球深部の物質を探る貴重な試料として重要視している。中の包有物は、地球深部を構成する岩石の破片と考えられる。は物理的・化学的に強固かつ安定なカプセルであるため、包有物は地球深部の情報を保存している可能性が高い。包有物を詳細に調べることにより、が成長した地球深部の環境（化学組成、同位体組成、酸化還元状態など）を知ることができる。
　さて、手元にあるは地球内部のどの程度の深さで成長したのだろうか？包有物を丹念に調べることで答えを出すことが可能である。中の多くの包有物はケイ酸塩（シリケート）である。地球深部での結晶中にケイ酸塩の包有物が取り込まれ、地表へ上昇し、我々が手にすることができるようになる。ケイ酸塩とそれを取り囲むの弾性的性質、すなわち熱膨張率や圧縮率は大きく異なる。が地球深部から地表に移動する過程で温度と圧力は低下するが、包有物との弾性的性質が異なるため、両者の体積変化に違いが生じ、に取り込まれた包有物の周辺にはひじょうに高い圧力が残されることになる。例えば中の石英に約1 GPa(1万気圧)¹⁾、固体二酸化炭素の包有物に約5 GPaの残留圧力²⁾が報告されている。これらの残留圧力は、1mm程度に集光したレーザー光をに集光し、ラマンスペクトルを測定することで調べられている。包有物周辺の残留圧力を知ることで、包有物がに取り込まれた深さ、すなわちが成長した深さを推定することも可能となる。
　本講演では、天然の性質、特に地球深部を構成する物質の特徴や起源を調べる研究について、私たちの研究グループの最近の成果を含めて紹介する³⁾。
　参考文献
1) Navon O. (1991) Nature 353, 746-748.
2) Schrauder M. and Navon O. (1993) Nature 365, 42-44.
3) http://www.eqchem.s.u-tokyo.ac.jp/~kagi

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