愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センター（GRC）の入舩徹男（いりふね てつお）センター長・教授（東京工業大学地球生命研究所主任研究員）を中心としたGRCの研究チームが、地球マントルの主要鉱物であるとともに、レーザー発振素子など光学材料としても重要であるガーネット（ざくろ石）の透明ナノ多結晶体の合成に成功しました。
本研究はイギリスNature 出版のオンラインジャーナルNature Communications の12月7日版において発表されました｡
掲載論文
題名：Pressure-induced nano-crystallization of silicate garnets from glass
邦訳：超高圧を利用したシリケートガーネットナノ多結晶体の合成
掲載誌
Nature Communications
著者
入舩徹、川上航司、有本岳史、大藤弘明、國本健広、新名亨
研究の概要
酸化物などの微細な結晶を焼き固めたセラミックスは、古くから陶器やレンガ・瓦など様々な利用がされてきました。通常のセラミックスは不透明ですが、近年、光の散乱・吸収源となる空孔や不純物のないセラミックスが開発され、「透明セラミックス」として、レーザーや光学レンズなどに応用されています。
従来の透明セラミックスは、通常1ミクロン～0.1ミリ程度の結晶の粉末を、大気圧下で焼き固めた（焼結）ものですが、結晶のサイズをこれより更に小さくして、0.1ミクロン（100ナノメートル）以下の「ナノサイズ」にすると、セラミックスの透明性が向上するとともに、硬さも増す「透明ナノセラミックス」ができるのではないかと予想されていました。
GRCの入舩教授らのグループは、通常の焼結法と比べてはるかに高い10万気圧以上の超高圧と、1400℃程度の温度を加えることにより、透明ナノセラミックスの一種である「透明ナノ多結晶ガーネット」の合成に成功しました。得られたナノ多結晶ガーネットは、大きさ30ナノメートル程度の超微細結晶からなり、宝石などに使われる単結晶ガーネットと同程度の透光性とともに、単結晶に比べて約30%高い硬度を有することも明らかになりました。今回開発された超高圧合成法を用いることにより、新しい透明ナノセラミックスの開発と、そのレーザーや光学素子などへの応用も期待されます。
※詳細はプレスリリース資料をご参照ください。