世界最大級の単結晶ダイヤモンド、作成成功 次世代パワー半導体の新材料に
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注目のコメント
デビアスもついに合成ダイヤに手を出し始めましたが、ダイヤモンドの合成技術の進歩は目を見張るものがありますね。これだけ大きなダイヤが人工的に作れるとなると、いよいよ宝石としての価値をどの様に保っていくのか、などという議論に発展することもありそうです。
デビアスが合成ダイヤにいよいよ本腰 NYに続き西海岸にもポップアップ
https://newspicks.com/news/3649268/
従来の産業用人工ダイヤモンドは、天然ダイヤモンドの生成を真似た高圧高温（HPHT）合成法が使われ、高圧アンビルに巨大なプレスで作っていましたが、大きな結晶を得るには巨大な装置が必要な為、コスト的に難しいと言われていました。
それが、70年代以降、CVD（化学気相蒸着 chemical vapor deposition）法という方法でもダイヤモンドができることがわかってきて、2000年代には天然ものと見分けがつかないなどという騒動がありました（実際には区別できるらしい）。
今回の単結晶も、そのCVD法の一種であるプラズマCVDという方法を用いて作られています。
Matsunagaさんもコメントされていますが、どんなにすごい機能性材料の設計や合成ができても、それが世に出るためには、その原材料の調達、大量に合成するプロセス、などのファクターをクリアしないといけないので、材料工学は実は極めて複雑な問いに挑戦しなければなりません。
すごい材料ができたけど、目的の用途に合ったコストと量の生産はできない、ということはあるあるです。
無論、そうした社会的制約や、技術的制約は、わかっている人間はある程度考慮して材料設計をしますし、今後はそうしたパラメーターも配慮したマテリアルインフォマティクスになって行くのだろうと思います。半導体の究極材料としてワイドバンドギャップなどの特性からダイヤモンドは既に知られていますが、作るのが難しいかコストがかかるためSiCやGaN、そしてGa2O3が次世代半導体材料として注目されてます。
究極の材料「ダイヤモンド」で、半導体に革新を起こす
https://tech.nikkeibp.co.jp/dm/atcl/column/15/090100007/111500061/
リチウムイオン電池(LIB)でも究極の負極材は理論エネルギー密度の大きさからリチウム金属と言われ、LIBが研究され始めた当初はリチウム金属負極が採用されてましたが、充放電を繰り返すと負極表面にデンドライト状のリチウムが生成されるためショートしてしまうことから、現行のLIBは炭素系負極が用いられています。
また蓄電池は正極、電解質といった材料が用いられる複合系デバイスでもあることから、組み合わせや作りやすさを考慮した様々な素材の次世代蓄電池やシリコン負極やCNTが考案されておりますが、分かりづらいですよね。
何が言いたかったかというと、マテリアルズインフォマティクスで最適な材料を探索出来たとしても、製造もしくは量産するまでには至らない新素材が有り、製造方法や新素材の構造といった「つくる」観点で情報をもう少し掘り下げて発表して貰えればなぁと思うことが多いです。
わたしは新素材が登場した際には、材料、構造、製法の３つから特許や論文を読むように教育されたことも有り、この中でも最近は製法に注目することが多くなりましたが、ここは企業秘密なので読み取るのに工夫が要ります。
