교토대학 대학원 공학연구과 田中助 교수, 오사카대학, 高輝度광학연구센터의 연구그룹은 세라믹안의 미량첨가원소(도펀트) ppm레벨로 존재형태를 정량적으로 조사 하는데 성공하였다. 이론 계산에 의한 예측과 형광 X선 분석, 얀전자수명 실험을 조합하여 확실히 하였다. 화합물반도체, 연료전지와 리튬이온 전지의 개체전해질등 신기재료개발 효율화에 도움이 될 것으로 기대된다. 실험에서 조사한 것은 산화마그네슘 안의 10~30ppm의 가륨 도펀트. 대형방산광 시설 spring-8을 사용 형광 X선 분광실험으로 도펀트에 수반되는 흡수 스펙톨을 확인하여 이론 계산에 의한 예측을 검증하였다. 나아가 오사카대학의 白井泰治 교수 등이 양전자실험으로 산화마그네슘안의 마그네슘 원자 결함을 조사하였다. 양전자 수명은 결함이 없는 경우와 비교하면 결함이 있는 경우가 길다. 실험에서는 양자수명이 길어졌기 때문에 마그네슘의 원자결함 형성을 직접적으로 확인하였다. 세라믹의 특성은 ppm레벨의 도펀트로 크게 변화한다. 단지 초미량이기 때문에 분석수단이 없고 제어도 불가능하기 때문에 시행착오를 겪어가며 재료를 만들어 확인해야한다. 이론 계산을 근거로 재료설계를 추진하면 실제로 제작 재료 후보를 추려낼 수가 있다. (CJ)