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酸水素化物を前駆体に用いた新規混合アニオン酸化物の合成と機能開拓

Research Project

Project/Area Number 16J05923
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Inorganic chemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

竹入 史隆  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords複合アニオン / 酸水素化物 / 酸窒化物 / 酸フッ化物 / 複合アニオン酸化物 / トポケミカル反応 / 高圧合成 / 速度論的因子 / 磁気異方性
Outline of Annual Research Achievements

1. チタンペロブスカイトのCaH2還元についての基礎的検討
初年度に引き続き、酸素欠損を導入した酸化物のCaH2還元を検討し、前駆体へのわずかな量の酸素欠損の導入で、水素挿入量が大きく増大することを明らかにした。特に本年度は、時間に対する反応性を検討し、アレニウス式から反応の活性化エネルギーを見積もることで、酸素欠損の導入量と反応性との相関を議論した。これらの結果・考察をまとめた論文は、Inorganic Chemistry誌に掲載された。また、酸窒化物をCaH2で還元することで、水素-酸素アニオン交換反応における窒素種の影響を検討した。本成果はJ. Solid State Chem.誌に掲載された。

2. 新規酸フッ化物AgFeOF2の合成
高圧合成法を用いることで、単純なペロブスカイト型構造を有する新規鉄酸フッ化物AgFe3+OF2の合成に成功した。AgFeOF2は既存のAFeO2F (A = Sr, Pb, Ba)と同様に擬立方晶の対称性を有する一方で、AFe3+O2FとはアニオンサイトのO/F比が異なるため、物性の差異をアニオン組成の観点から考察できる。室温での中性子回折の結果、AgFeOF2はG-typeの反強磁性体であることが確認され、磁気モーメントの温度に対するプロットから、ネール点は480 Kと見積もられた。この値はAFeO2F (A = Sr, Pb, Ba)と比べて大幅に小さく、その差は結合角や結合距離といった結晶構造の比較のみでは説明ができない。これはアニオン組成比(O/F比)の違いが、構造の差異よりも磁気相互作用に大きな影響を与えていることを示唆している。これらの結果・考察を論文にまとめ、Inorganic Chemistry誌に投稿中である。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Promoted Hydride/Oxide Exchange in SrTiO3 by Introduction of Anion Vacancy via Aliovalent Cation Substitution2017

    • Author(s)
      Takeiri Fumitaka、Aidzu Kohei、Yajima Takeshi、Matsui Toshiaki、Yamamoto Takafumi、Kobayashi Yoji、Hester James、Kageyama Hiroshi
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 56 Issue: 21 Pages: 13035-13040

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.7b01845

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Suppression of H ? /O 2? exchange by incorporated nitride anions in the perovskite lattice2017

    • Author(s)
      Takeiri Fumitaka、Yajima Takeshi、Yamamoto Takafumi、Kobayashi Yoji、Matsui Toshiaki、Hester James、Kageyama Hiroshi
    • Journal Title

      Journal of Solid State Chemistry

      Volume: 256 Pages: 33-37

    • DOI

      10.1016/j.jssc.2017.08.025

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] High pressure synthesis of layered iron oxyselenide BaFe2Se2O with strong magnetic anisotropy2016

    • Author(s)
      Takeiri, F.; Matsumoto, Y.; Yamamoto, T.; Hayashi, N.; Li, Z.; Tohyama, T.; Tassel, C.; Ritter, C.; Kageyama, H.
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 94 Issue: 18 Pages: 184426-184426

    • DOI

      10.1103/physrevb.94.184426

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Promoted Hydride/Oxide Exchange in SrTiO3 by Introduction of Anion Vacancy2018

    • Author(s)
      Fumitaka Takeiri, Takafumi Yamamoto, Yoji Kobayashi, Hiroshi Kageyama
    • Organizer
      255th ACS National Meeting & Expo
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新規ペロブスカイト型鉄酸フッ化物2017

    • Author(s)
      竹入 史隆, 山本 隆文, 細川 三郎,林 直顕, 池田 一貴, 本田 孝志, 大友 季哉, タッセル セドリック, 小林 洋治, 陰山 洋
    • Organizer
      日本化学会 第97回春季年会
    • Place of Presentation
      慶應大学
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Promoted Hydride/Oxide Exchange in SrTiO3 by Introduction of Anion Vacancy via Aliovalent Cation Substitution2017

    • Author(s)
      Fumitaka Takeiri, Kohei Aidzu, Takeshi Yajima, Takafumi Yamamoto, Yoji Kobayashi, Hiroshi Kageyama
    • Organizer
      The 6th Toyota International Workshop
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Topochemical reactions to reach (O2-,H-,N3-) anion-ternary compounds2017

    • Author(s)
      Fumitaka Takeiri, Takeshi Yajima, Takafumi Yamamoto, Yoji Kobayashi, Hiroshi Kageyama
    • Organizer
      9th International Symposium on Nitrides (ISNT2017) & 5th International Symposium on SiAlONs and Non-oxides (ISSNOX5)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] チタンペロブスカイトにおけるアニオン交換反応2017

    • Author(s)
      竹入 史隆, 會津 康平, 三木田 梨歩, 山本 隆文, 小林 洋治, 陰山 洋, 矢島 健
    • Organizer
      日本セラミックス協会 第30回秋季シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] CaH2還元によるチタン酸水素化物合成:速度論的反応設計に向けて2017

    • Author(s)
      竹入 史隆, 會津 康平, 三木田 梨歩, 小林 洋治, 陰山 洋, 矢島 健
    • Organizer
      第2回固体化学フォーラム研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] チタンペロブスカイトにおけるH-/O2-交換反応2017

    • Author(s)
      竹入 史隆, 會津 康平, 矢島 健, 山本 隆文, 小林 洋治, 陰山 洋
    • Organizer
      第2回複合アニオン公開シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Fluorine-rich perovskite oxyfluoride2016

    • Author(s)
      Fumitaka Takeiri
    • Organizer
      Workshop on "Solid-state chemistry for oxide and mixed-anion systems"
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2016-12-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新規ペロブスカイト型鉄酸フッ化物の合成と物性2016

    • Author(s)
      竹入 史隆, 山本 隆文, 藤田 晃司, 細川 三郎, 小林 洋治, 陰山 洋, 林 直顕, 池田 一貴, 本田 孝志, 大友 季哉
    • Organizer
      日本セラミックス協会 第29回秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2016-09-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規層状鉄オキシカルコゲナイドの合成と物性2016

    • Author(s)
      竹入 史隆, 山本 隆文, 松本 勇輝, 陰山 洋, Zhi Li, 林 直顕, 遠山 貴己
    • Organizer
      第1回固体化学フォーラム研究会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2016-06-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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