基本情報

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戸田 健司

TODA Kenji


学系

自然科学系

系列

生産デザイン工学系列

職名

准教授

メールアドレス

メールアドレス

ホームページ

http://mukiken.eng.niigata-u.ac.jp

プロフィール

蛍光体分野に関して企業との共同研究を行っています。各種産学連携イベントに対し、積極的に研究シーズの展示を行っています。

出身大学院 【 表示 / 非表示

  • 長岡技術科学大学  工学研究科  材料開発工学専攻

    修士課程,1988年03月,修了,日本国

  • 新潟大学  自然科学研究科  物質科学専攻

    博士課程,1995年03月,修了,日本国

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(学術),無機化学,新潟大学,課程,1995年03月

学内職務経歴 【 表示 / 非表示

  • 新潟大学 研究推進機構,研究教授,2016年10月 ~ 継続中

  • 新潟大学 自然科学研究科 材料生産システム専攻,准教授,2007年04月 ~ 継続中

  • 新潟大学 工学部 化学システム工学科,准教授,2007年04月 ~ 継続中

  • 新潟大学 工学部,助手,1997年04月 ~ 1998年03月

  • 新潟大学 工学部,助教授,1998年04月 ~ 2000年09月

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学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 成均館大学校,招聘教授,2016年06月 ~ 継続中

  • N-ルミネセンス株式会社,取締役,2011年06月 ~ 継続中

  • ニッポン高度紙工業株式会社,研究員,1988年04月 ~ 1992年03月

  • 日本学術振興会(大阪大学工学部),日本学術振興会研究員(リサーチ・アソシエイト),1996年11月 ~ 1997年03月

  • 東京工業大学応用セラミックス研究所,非常勤講師,2001年12月 ~ 2002年03月

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所属学会・委員会 【 表示 / 非表示

  • 日本化学会,1986年06月 ~ 継続中,日本国

  • 日本希土類学会,1992年01月 ~ 継続中,日本国

  • 日本電子材料技術協会,2000年04月 ~ 継続中,日本国

  • 光触媒研究会,2000年04月 ~ 継続中,日本国

  • 触媒学会,2004年08月 ~ 継続中,日本国

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論文 【 表示 / 非表示

  • Blue-yellow multicolor phosphor, Eu2+-activated Li3NaSiO4: Excellent thermal stability and quenching mechanism,Masato Iwaki, Shota Kumagai, Shoma Konishi, Atsuya Koizumi, Takuya Hasegawa, Kazuyoshi Uematsu, Atsushi Itadani, Kenji Toda, Mineo Sato,Journal of Alloys and Compounds,2018年10月,英語

    研究論文(学術雑誌),単著

  • Novel and Incredibly Facile Low Temperature Solid State Route to Nano-Sized Eu3+ Activated BaTiO3 Phosphors,Usama Bin Humayoun, Sintayehu Nibret Tiruneh, Yung-Hyun Song, Takaki Masaki, Kenji Toda, Dae-Ho Yoon,Science of Advanced Materials,Vol.10,No.9, pp.1225-1229,2018年09月,英語

    研究論文(学術雑誌),共著

  • Synthesis of Nano-Sized Materials Using Novel Water Assisted Solid State Reaction Method,Kenji Toda, Tatsuro Kaneko, Takuya Hasegawa, Mizuki Watanabe,Yusuke Abe, Takeshi Kuroi, Mineo Sato, Kazuyoshi Uematsu, Sun Woog Kim, Yoshiaki Kudo, Takaki Masaki, Dae Ho Yoon,Key Engineering Materials,Vol.777, pp.163-167,2018年08月,英語

    研究論文(学術雑誌),共著

  • Room-Temperature Solid State Contact Reaction Synthesis of Rare Earth Free RbVO3 Phosphor and Their Photoluminescence Properties,Tadashi Ishigaki, Puttaswamy Madhusudan, Shinnosuke Kamei, Kazuyoshi Uematsu, Kenji Toda, Mineo Sato,ECS Journal of Solid State Science and Technology,Vol.7,No.6, pp.R88-R93,2018年06月,英語

    研究論文(学術雑誌),共著

  • Luminescence enhancement of LiSrPO4:Eu2+ phosphor by Mg2+ ion addition,Kamei Shinnosuke, Tomoki Hatsumori, Takuya Hasegawa, Tadashi Ishigaki, Kazuyoshi Uematsu, Kenji Toda, Mineo Sato,Materials Research Innovations,2018年06月,英語

    研究論文(学術雑誌),共著

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著書 【 表示 / 非表示

  • 全固体電池のイオン伝導性向上技術と 材料、製造プロセスの開発[フッ化バナジウム(III)を用いたLiイオン二次電池用正極材料の合成技術と特性評価],板谷 篤志,戸田 健司,佐藤 峰夫,技術情報協会,2017年02月,日本語

    単行本(学術書),共著

  • Phosphors, Up Conversion Nano Particles, Quantum Dots and Their Applications: Volume 1,S-W. Kim, K. Toda, T. Hasegawa, K. Uematsu, M. Sato,Springer-Verlag Berlin Heidelberg,2016年10月,英語

    単行本(学術書),分担執筆

  • Rare Earth-Doped Phosphors for White Light-Emitting Diodes,M. Sato, S.W. Kim, Y. Shimomura, T. Hasegawa, K. Toda, G. Adachi,Elsevier B.V.,2016年06月,英語

    単行本(学術書),共著

  • 蓄・省エネルギー材料の開発における機能性付与技術[LEDの演色性と色再現性を高める蛍光体](共著),戸田健司、佐藤峰夫、上松和義、石垣雅、亀井真之介,技術情報協会,2012年05月,日本語

    単行本(学術書),共訳

  • レアアースの最新技術動向と資源戦略[希土類フリー蛍光体の開発動向](共著),戸田健司、亀井真之介、石垣雅、上松和義、佐藤峰夫,シーエムシー出版,2011年12月,日本語

    単行本(学術書),共著

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総説・解説記事 【 表示 / 非表示

  • 蛍光体の劣化,金 善旭,長谷川 拓哉,戸田 健司,佐藤 峰夫,Journal of the Society of Inorganic Materials, Japan,Vol.23,No.11, pp.416-421,2016年11月,日本語

    総説・解説(学術雑誌),共著

  • 蛍光体の合成プロセス,長谷川 拓哉,戸田 健司,金 善旭,佐藤 峰夫,スマートプロセス学会誌,Vol.5,No.6, pp.350-357,2016年11月,日本語

    総説・解説(学術雑誌),共著

  • 真空加圧焼成炉VESTAを用いた高純度窒化物蛍光体の合成,山梨 遼太,長谷川 拓哉,金 善旭,上松 和義,戸田 健司,佐藤 峰夫,小向 孝宗,島津評論,Vol.73,No.1-2, pp.89-95,2016年09月,日本語

    総説・解説(その他),共著

  • 新規リン酸塩蛍光体の探索,開発および展開,長谷川 拓哉,金 善旭,戸田 健司,佐藤 峰夫,Phosphorus Letters,Vol.86,No.6, pp.55-68,2016年06月,日本語

    総説・解説(学術雑誌),共著

  • 将来,LEDにはどんな蛍光体が必要になるのか? -要求特性と開発動向-,戸田 健司,金 善旭,石垣 雅,亀井 真之介,長谷川 拓哉,上松 和義,佐藤 峰夫,MATERIAL STAGE,Vol.15,No.3, pp.44-50,2015年,日本語

    総説・解説(商業誌),共著

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工業所有権 【 表示 / 非表示

  • 特許,希土類フリー蛍光体の製造方法および希土類フリー蛍光体,亀井 真之介,古川 茂樹,戸田 健司,石垣 雅

    出願番号( P2016-93405,2016年05月06日 ) ,日本国

  • 特許,黒鉛被覆珪素複合体の製造方法,戸田 健司,佐藤 峰夫,福岡 宏文,福田 健

    出願番号( P2015-218410,2015年11月06日 ) ,日本国

  • 特許,窒化物蛍光体の製造方法,初森 智紀 ,松井 克己,常世田 和彦,鈴木 将治,戸田 健司

    出願番号( P2015-160259,2015年08月17日 ) ,日本国

  • 特許,蛍光体、その製造方法及び発光装置,戸田 健司,大塩 祥三,佐藤 夏希

    出願番号( P2015-118830,2015年06月12日 ) ,日本国

  • 特許,溶融塩型熱媒体,戸田 健司,佐藤 峰夫,上松和義,金 善旭,椿 善太郎 

    出願番号( P2015-69896,2015年03月30日 ) ,日本国

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学術関係受賞 【 表示 / 非表示

  • 平成25年日本希土類学会賞(塩川賞),2012年11月15日,日本国,国内外の国際的学術賞,日本希土類学会,戸田健司

  • IDW '14 Best Paper Award,2014年12月,日本国,国際学会・会議・シンポジウム等の賞,一般社団法人ディスプレイ国際ワークショップ,Synthesis of LaPO4: Ce3+, Tb3+ Phosphors by Solid Hydrate Thermal Processing

  • IDW '13 Outstanding Poster Paper Award,2013年12月,日本国,国際学会・会議・シンポジウム等の賞,一般社団法人ディスプレイ国際ワークショップ,H. Mizobuchi, K. Uematsu, S. W. Kim, T. Ishigaki, K. Toda, M. Sato

  • IDW '10 Outstanding Poster Paper Award,2010年12月20日,日本国,国際学会・会議・シンポジウム等の賞,第18回ディスプレイ国際ワークショップ,Tadashi Ishigaki, Kenji Toda, Tatsuya Sakamoto, Kazuyoshi Uematsu, Mineo Sato

  • IDW/AD '05 Outstanding Poster Paper Award,2005年12月08日,日本国,国際学会・会議・シンポジウム等の賞,第12回ディスプレイ国際ワークショップ/アジアディスプレイ2005,Kenji Toda, Yoshitaka Kawakami, Shinichiro Kousaka, Yutaka Ito, Akira Komeno, Kazuyoshi Uematsu, Mineo Sato

科研費(文科省・学振)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 基盤研究(B),2017年04月 ~ 2019年03月,気相単結晶育成による白色LED用新規窒化物蛍光体材料の探索

  • 基盤研究(B),2017年04月 ~ 2019年03月,マルチ発光中心を有する単一母結晶蛍光体の材料設計とLED用蛍光体への展開

  • 基盤研究(B),2006年01月 ~ 2008年12月,マイクロ波加熱法による機能性無機材料の合成反応の探索

    現在、リチウムイオン二次電池の正極材料にはLiCoO_2やLiNiO_2などが主に用いられているが、今後の電池の大型化、量産化に耐えうる材料の開発が求められている。鉄系化合物は環境負荷が小さく、資源的に豊富なことから、その有力候補に挙げられている。中でもolivine構造を持つLiFePO_4は理論容量が170mAh/gと比較的高いことから注目されている。マイクロ波加熱では対象物に直接エネルギーが付与されるため、急速加熱と高い熱効率が得られるという大きな特徴がある。本研究では、省エネルギー、時間短縮、低コスト化が期待できるこの技術をLiFePO_4の合成に適用した。合成には家庭用電子レンジ(2。45GHz、高周波出力500W)を用い、試料の温度測定と温度制御を行った。仮焼成時および合成時は鉄の酸化を防ぐため、試料を石英製反応管に入れ、アルゴンガスを流した。得られた試料はXRD測定、充放電特性測定、SEM観察等を行った。LiFePO_4原料の誘電特性を測定したところ、鉄源であるFeOとC_4H_6O_4Feを比較した場合、誘電損率ε"の大きいFeOがマイクロ波合成に適していることがわかった。FeO、Li_3CO_3およびNH_4H_2PO_4の所定割合の混合物を電子レンジで1分間加熱を行い、仮焼成(熱分解)を行った。得られた分解物をメノウ乳鉢ですりつぶした後、その1.5gを圧縮成型して、電子レンジで加熱合成を行った。600℃と700℃に温度制御場合、比較的よく温度制御されていることがわかった。加熱時間は15minである。得られた試料のXRD測定を行ったところ、700℃加熱でLiFePO_4の単一相が生成していることがわかった。さらに原料FeO粉末の粒径、他の原料の探索、加熱条件等の検討を行った。

  • 萌芽研究,2005年01月 ~ 2006年12月,チェレンコフ光を利用した大気中ラドンの新規測定方法の開発

    本研究はラドンおよびトロンの壊変過程に高エネルギーベータ線を放出する核種が存在することに着目したものである.昨年度までの研究の結果,(1)検出素子には多孔質ガラス吸着剤を冷却して用いることにより空気中のラドン・トロンを吸着濃縮できる,(2)吸着剤には透光性のある石英質の多孔質ガラスや多孔質の高分子材料(ポリスチレンなど)が使用できる,(3)液体シンチレーターを使用しないためトルエンなどの有害有機廃液がでない,(4)測定には汎用的な液体シンチレーション計測装置が使用可能である,(5)娘核種ではなくラドン・トロンを直接捕集するので実際のラドン・トロン濃度の測定が可能である,(6)減衰時間の違いからラドンとトロンの区別及びその混合割合が測定可能である,(7)検出素子は吸着したラドン・トロンの娘核種の減衰を待つことにより繰り返し使用が可能である,などの特徴を有することが明らかとなった.
    本年度は,大気を採取する際に適当な容積のバッファタンク(減衰のためのタンク)を設けることにより,トロンを除去してラドンのみを正確に測定できることを見いだした.
    以上の結果を基に国内の特許を出願した.さらにこれを基に,国際出願を行った.
    実際の大気中のラドン濃度を測定するには濃度の検定が必要となる.そこで,シンチレーションセル方式のラドン測定装置の測定値と比較しながら,検出効率の導出を行った.さらに,正確な検出効率を決定するため,(独)放射線医学総合研究所に整備されているラドン施設(ラドンの基準濃度が得られる施設)において実験を行った.
    実証のための試験として,当学部の実験室,会議室および地下室においてラドン濃度の測定を行った.その結果30〜180Bq/m^3の範囲の結果が得られ,本測定方法が実用的であることが実証された.

  • 若手研究(B),2001年01月 ~ 2002年12月,廃棄アスベストからの超高輝度長残光蛍光体の作製

    最近社会問題となっている廃棄物として、発ガン性のあるアスベストが挙げられる。現在使用されているアスベストは、比較的発ガン性の低いクリソタイル鉱石のみであるが、将来的には使用が制限されると考えられる。アスベストの発ガン性は、その繊維状の形態によるものであり、成分の毒性ではない。そこで、形態を変えて有用性の高い材料に転換すれば再利用は可能である。
    クリソタイルは、長残光蛍光体Sr-Akermaniteの成分と共通するマグネシウムと珪素を主成分とした鉱石である。本研究では、クリソタイルと同じ組成を持つ天然鉱石"蛇紋岩"および廃アスベストを原料に、珪酸塩系の長残光蛍光体Sr-Akermaniteの合成を検討した。鉱石中に存在する鉄やニッケル等の遷移金属類を除去するためには酸処理を行うことが有用であり、大半の不純物は除去できる。酸処理原料を用いて合成したSr-Akermaniteの発光および残光を確認することができ、その発光特性は、高純度原料より合成したSr-Akermaniteと一致した。
    本研究の結果は、国内に豊富に存在する天然鉱石である蛇紋岩や廃アスベストを、セラミック原料に用いることが可能であることを示している。蛇紋岩は、主成分が高純度のアルカリ土類珪酸塩であり、肥料等のさまざまな用途に利用されている。そのため、鉱石としての採取に関してインフラストラクチャーが確立しており鉱山開発の必要がない。このことから、処理プロセスを確立できれば、蛍光体のみならず多くのセラミックス材料への応用が期待できる。

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その他競争的資金獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 戦略的創造研究推進事業,2006年04月 ~ 2007年03月,ソフトケミストリーを利用した新規な光触媒の合成および評価

    独立行政法人科学技術振興機構 戦略的創造事業本部

受託研究受入実績 【 表示 / 非表示

  • NEDO希少金属代替プロジェクト「蛍光体向けテルビウム・ユーロピウム使用量低減技術開発及び代替材料開発」,2009年07月 ~ 継続中,一般受託研究

  • 省エネルギー革新技術開発事業/実用化開発/高輝度・高効率な電解電子放出型光源の研究開発/長寿命、高効率蛍光体の開発,2009年07月 ~ 2011年03月,高知FEL株式会社,一般受託研究

  • NEDO省エネルギー革新技術開発事業「高輝度・高効率な電界電子放出型光源の研究開発」(再委託),2009年04月 ~ 継続中,一般受託研究

  • 革新的環境・エネルギー触媒の開発(新規光触媒材料の開発および構造解析),2007年04月 ~ 2011年03月,文部科学省,一般受託研究

  • 可視光照射下での水の完全分解反応を目指した光触媒材料の探索と構築,2004年11月 ~ 2006年03月,独立行政法人 科学技術振興機構,その他

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共同研究実施実績 【 表示 / 非表示

  • 金属化合物の合成手法と光学特性の研究,2010年04月 ~ 2012年03月,住友化学株式会社,国内共同研究

  • LED照明用新規高性能蛍光体の開発,2010年04月 ~ 2011年03月,パナソニック電工株式会社,国内共同研究

  • 非平衡法による複合酸化物光学材料の合成,2010年04月 ~ 2011年03月,東京工業大学,国内共同研究

  • LED照明用新規高性能蛍光体の開発,2009年04月 ~ 継続中,学内共同研究

  • セラミックス材料粉末の形態制御,2009年03月 ~ 2012年03月,国際共同研究

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寄附金・講座・研究部門 【 表示 / 非表示

  • 教育・研究(21白石,白石中央研究所,2010年10月

  • 教育・研究(21日揮,日揮株式会社,2009年10月

研究発表 【 表示 / 非表示

  • Phosphor Safari 2010,Kenji Toda,国際会議,2010年11月,(国際会議)(招待講演)New raw material “SiO” for the synthesis of silicate phosphors,口頭(招待・特別)

  • 2010 年セラミックス協会年会サテライトプログラム 第7回ナノクリスタルセラミックス研究会,戸田健司,国内会議,2010年03月,(国内会議)ナノクリスタル蛍光体の新展開,口頭(招待・特別)

  • 9th International Meeting on Information Display,Kenji Toda,国際会議,2009年10月,ソウル(韓国),(国際会議)(招待講演)New vanadate-phosphate phosphors for lighting application,口頭(招待・特別)

  • 8Th PACIFIC RIM CONFERENCE ON CERAMIC AND GLASS TECHNOLOGY,K. Toda, A. Toda, T. Ishigaki, K. Uematsu, M. Sato,国際会議,2009年06月,バンクーバー,(国際会議)Room temperature synthesis of vanadate luminescent materials,口頭(一般)

  • The IUMRS International Conference in Asia 2008, C. Sato, E. Hoshi, K. Uematsu, T. Ishigaki, K. Toda, M. Sato,国際会議,2008年12月,名古屋,(国際会議)Hydrothermal Reaction by Microwave Heating for Synthesis of LiFePO4 as Cathode Material,口頭(一般)

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共同研究希望テーマ 【 表示 / 非表示

  • 新規な蛍光体材料の探索,産学連携、民間を含む他機関等との共同研究等を希望する,共同研究

 

担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 2018年度,化学技術英語,2018年04月 ~ 2018年08月,専任

  • 2018年度,卒業研修,2018年04月 ~ 2018年08月,専任

  • 2018年度,卒業研究,2018年04月 ~ 2018年08月,専任

  • 2018年度,論文輪講I,2018年04月 ~ 2018年08月,専任

  • 2018年度,最先端技術を支える化学 I,2018年04月 ~ 2018年06月,専任

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教育活動に関する受賞 【 表示 / 非表示

  • 新潟大学工学部教育賞「技術者講演会の継続的実施による技術者意識の養成」,2006年03月,新潟大学工学部,木村勇雄,戸田健司

その他教育活動及び特記事項 【 表示 / 非表示

  • 学校訪問実験,2008年11月 ~ 継続中

  • 化学実験公開講座,2008年08月 ~ 継続中

 
 

学会・委員会等活動 【 表示 / 非表示

  • 照明学会,発光型/非発光型ディスプレイ合同研究会 現地世話人,2014年01月

  • 日本セラミックス協会,電子材料部会役員,2008年04月 ~ 継続中

  • 日本セラミックス協会,第18回シンポジウムにて「フォトセラミックス」セッションオーガナイザー,2007年09月 ~ 継続中

  • 日本セラミックス協会,東北北海道支部幹事,2007年04月 ~ 継続中

  • 光触媒研究会,世話人,2007年04月 ~ 継続中

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学外の社会活動(高大・地域連携等) 【 表示 / 非表示

  • 先進材料の開発と性能に関する国際会議(AMDP2011) 市民フォーラム講演,2011年08月

  • 第3回次世代照明技術展 専門セミナー,2011年01月

  • 社団法人電子情報技術産業協会 第7回JEITA電子材料セミナー,2010年12月

  • 応用物理学会マスコミプレビュー発表会"気体から創る次世代照明用発光材料 レトルトパックの保護フィルムから蛍光体ができた!",2010年09月

  • 燕商工会議所工業部会主催新技術講演会「LED 照明 の現状と課題そして展望」,2010年06月

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ベンチャー企業設立 【 表示 / 非表示

  • N-ルミネセンス株式会社,製造業,2011年02月