AI による概要
- アダマンド並木精密宝石は、2022年4月に直径約51mm(2インチ)のダイヤモンドウエハーを開発しました。不純物である窒素(N)濃度が0.9ppb(parts-per-billion、10億分率)と極めて低く、ダイヤモンドウエハーとしては世界最大クラスです。
- 産総研は、種結晶から直接薄板状のダイヤモンド単結晶を作る「ダイレクトウェハ化技術」を開発しています。この技術により、10mm角のウェハ状ダイヤモンドを再現性良く作製することに成功しています。また、複数の板状の単結晶ダイヤモンドを接合して、より大面積の接合型(モザイク状)の単結晶ダイヤモンドウエハーを作製する技術も開発されています。
- イーディーピーは、単結晶のダイヤモンドウエハーの最大サイズを15mm角から50mm角(2インチ)に拡大しています。また、25mm角のウエハー開発も完了しており、25mm角のウエハーを4つ繋げた50mm角のモザイクウエハーも開発する計画です。
酒からダイヤが?~液中プラズマによるダイヤモンド形成~ |
愛媛大学 工学部
液中プラズマとは、愛媛大学で2002年に発明された世界初の技術です。液体の中に、泡を作り、電波を送り込んで泡の中に数千℃の高温のプラズマ(太陽もプラズマの一種です)を作り出します。
プラズマによるダイヤモンド形成の原理
プラズマは、温度が高いので、化学反応が非常に速く起こります。これを使うと、なんと、酒(アルコール)からダイヤモンドができてしまうのです!酒の中のアルコール分子の中には炭素原子と水素原子、酸素原子が入っていますが、分子を根こそぎばらばらにして、炭素原子だけを、基板の上に降り積もらせて、結合させることができるようになりました。
液中プラズマは、熱いプラズマを冷たい液体で囲んでいるので、取り扱いがすごく易しいです。手作りの卓上実験装置で、1cmのダイヤモンドをなんて日もそう遠くはありません。みなさんも、愛媛大学工学部で、この新しいプラズマを一緒に研究してみませんか?
酒からダイヤモンドを作ろう!
成分同じで半額!地球にやさしい合成ダイヤモンド(2021年8月20日)
【新技術】常圧環境で『ダイヤモンド』の合成に成功【液体金属】
合成ダイヤモンド(人工ダイヤモンド)
ダイヤモンドを制する者は世界を制す
合成ダイヤモンド(人工ダイヤモンド)大前提として合成ダイヤモンドは宝石ではありません、合成石とは天然、自然界に対応物がある宝石鉱物を指す言葉です。合成ダイヤモンドはダイヤモンドの鉱物学的特性を全てそろえた物質を人工的に結晶させたモノです。
シンセチック、ラボラトリーグロウン、ラボラトリークリエイテッド、等名称を略さず言うことがスタンダードです。そのルールを守らないと天然石と勘違いして購入するなどのトラブルを招く可能性があるからです。現在国内の基準としては宝石鑑別団体協議会で定める宝石などの種類の定義は①天然②人工・合成③人造④模造の4パターンが表現方法として定義されています。
人造石は天然に無い物質を新たに生み出したもので、CZ(キュービック)、YAG(ヤグ)、GGG(スリージー)等です。これらは天然に対応物のない研究所生まれの宝石で人造石と呼びます。人造石は宝飾用に製造されるケースはまれで工業用に宝石の性質を利用して作られた物質を用いて作られます。その物質をカットしたら綺麗だったものが人造石です。
ダイヤモンドの合成方法は現在大きく2パターンの製造方法があります。1つはHPHT法、も一つはCVD法です。2015年に中国などで大量に生産されるHPHT法のダイヤモンドがメインデザインの脇石などに多く使われたジュエリーが問題になったことがありましたが、現在は看破の方法が確立されております。その後2016年にもCVDのメレサイズダイヤモンドが中国で大量に生産された問題でも鑑別法の進化によって解決されており、天然石と偽って合成が販売されるリスクは国内ではほとんど確認されていません。
2019年以降はダイヤモンドの天然合成を明記して販売するコンプライアンスが重要と言われています。
天然宝石と全く同じ化学特性・物理特性・内部構造を持つ。一部もしくは全体を人工的に生産した宝飾用の素材につけられた名前。宝石鑑別団体協議会や世界の見識としても合成石を宝石とはみなさない。宝石はその定義として①美しい事、②希少性が有る事、③永遠性が有る事、が挙げられますが合成宝石には希少性は無いことな明白です。しかも還流市場で資源(資産価値のある宝石)として取引されることは在りません。
合成宝石は宝石の持つ鉱物的特性を工業に生かして活用するために生産されます。身近な所では腕時計のガラスなどは合成のサファイヤを使って、傷かつきにくい強固なガラスを採用しています。ルビーはレーザーの開発や半導体研究にダイヤモンドも高い熱伝導と耐摩耗素材としての特徴を持っておりダイヤモンドの研究を進めることでさらな具技術革新が生まれる可能性を秘めているのです。
合成石を作るとその宝石の本質を知る
合成石はダイヤモンド、ルビー、サファイヤ、エメラルドEMERALD、アレキサンドライト、スピネル、クォーツ、等など様々な宝石で行われております。
合成ダイヤモンドは現在マスコミの表現方法の問題で人工ダイヤモンドと表現されることもあります。グーグルやヤフーなどの検索エンジンでは“人工ダイヤモンド”は“合成ダイヤモンド”の検索件数を上回っており、誤解を生じやすい状況となっているのが懸念されています。現在、一部の通販業者がCZ(キュービック)をダイヤモンドとして販売する悪質行為が問題となっていますが、そうした業者は行政指導されても後を絶たない状況なので合成ダイヤモンドを天然のような表現で販売する業者が出現することは容易に想像できます。しかし合成ダイヤモンドはダイヤモンドではありますが宝石ではありません。従って天然ダイヤモンドと違って売価は在っても買取では価値が有りません。
今後どの表記が定着するのか注目ですが、正しくは合成ダイヤモンドです。一部のイギリスの合成メーカーがマンメイドダイヤモンドとして売り出していたことが起因しているのかもしれません。
※カッターズブランドと言われる業者の中にはマンメイドダイヤモンド(合成)を専門に研磨するメーカー(ブランド)もある様です。ダイヤモンドのカッターズブランドなのである意味当然なのかもしれません、BRIDGE銀座アントワープブリリアントギャラリーでは合成ダイヤモンドを取り扱いませんのでご安心ください。
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人工ダイヤモンドの原料となる種結晶を国内で唯一製造販売するイーディーピー
(7794)。2009年に設立され、昨年6月に東証グロース市場に新規上場した新興企業だ。当社は、住友電気工業
(5802)を経て、産業技術総合研究所に2003年につくられたダイヤモンド研究センターのセンター長を務めていた藤森直治現社長が、2009年に設立した産総研発のベンチャー。産総研の持つ特許を独占的に利用して、人工ダイヤの種結晶を製造している。人工ダイヤの製造方法は大別して3つあり、当社はガスを使ってつくる気相成長法という方法を採用。藤森社長によると、「気相成長法以外の超高圧法などと比べ、当社の種結晶の製造コストは3~5割ぐらい安い」という。
つくったものはすべて売れる状態
国内ではライバル不在だが、海外にはライバルの専業メーカーが少数ながら存在し、当社の主要販売先である海外の人工宝石メーカーが種結晶を内製するケースもある。それでも市場は世界的に急成長しており、需要が供給を上回る状態が続く。つくればすべて売れる状態だ。「当社の種結晶は“ブランド品”になっている。明確な統計はないが、当社のシェアは割と大きいのでは」(藤森社長)。
イーディーピーはスタート当初、まだ実用化されていない半導体ウエハ材料の研究開発向けを販売ターゲットにしていた。だが、売り上げがなかなか伸びなかったため、2014年頃からは人工宝石向けに狙いを定めた。これが大当たりし、会社が軌道に乗った。
人工宝石向けの売り上げが伸びるにつれ、業績も急速に右肩上がりに。2019年3月期には黒字転換を果たし、前2022年3月期には売上高経常利益率が3割を超えた。なお、今2023年3月期では5割にせまる超高収益になる見込みだ。
人工宝石向けの人工ダイヤ種結晶の売上構成比は、前期で93%を占めるまでになっている。
大型化で利益率向上、半導体向けも期待
また、種結晶の大型化も進んでいる。現在、当社で生産が可能な種結晶は、7ミリ四方から11ミリ四方までだが、このうち10ミリ四方以上の大型品が全体に占める大型種結晶比率は、今期の上期で約35%まで上昇してきた。高額な大型品の比率が高くなれば、当然、利益率も上昇する。
ちなみに将来、実用化が期待される半導体ウエハ向けは、2インチ(約50ミリ)四方以上の大型の種結晶が必要で、複数の種結晶を縦横に並べてモザイク結晶をつくることになる。
人工ダイヤは、環境破壊や児童労働が指摘される天然ダイヤと比べて価格が安いうえ、ESGの観点からも注目されている。2020年の世界のダイヤモンド宝石の市場規模は、約1.1億カラット、金額にして約7兆円とされる。このうち、人工ダイヤの比率は約6%にすぎないが、比率は年々上昇しており、現在は1割近いとの見方もある。藤森社長は、「真珠がそうであったように、将来は人工ダイヤが100%になるかもしれない」と予想する。
市場の成長を背景に、種結晶の需給は逼迫している。当社は主要販売先であるイスラエルやインド、アメリカなどの人工宝石メーカーからの受注が絶好調で、工場はめいっぱいの稼働率となっている。既存の2工場(大阪府茨木市の横江第1工場、横江第2工場)に加え、昨年11月には近隣で島工場が本格稼働したが、それを含めてもフル操業状態だ。
昨年6月の上場以来わずか半年ほどの間に、すでに業績予想は2回上方修正している。為替の円安による増収効果や生産効率の向上が想定以上に進んでいることが、上方修正の要因だ。2月10日には、今2023年3月期の第3四半期累計(2022年4~12月)決算の発表も予定されている。
フル操業となっている工場の能力増強投資の予定、産総研特許の契約更新、想定(今期通期では1ドル136.4円、11月以降は140円)よりも円高が進んでいる為替への対応策、株主還元策など、藤森社長に聞いた。
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