| Project/Area Number |
21K18936
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 32:Physical chemistry, functional solid state chemistry, and related fields
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
Ohtani Ryo 九州大学, 理学研究院, 准教授 (30733729)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | 極性 / シアノ / イオン伝導 / 強誘電性 / シアノ金属錯体 / シアノ錯体 / プロトン伝導 / 金属錯体 |
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| Outline of Research at the Start |
本申請研究では、プロトン伝導性を示す極性材料を合成し、小さなバイアス電場によるプロトン整流の相対方向をパルス強電場によって制御することができるプロトン整流特性の電気スイッチング材料開発を目的とする。金属錯体分子集積と固体化学的な手法を組み合わせた極性材料の合成開発とプロトン整流性の特性評価およびメカニズム解明を併せて行うことで、世界初のイオン整流特性を示す単一固体材料を開拓し確立する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we developed a novel polar material where protons migrate in a polar framework constructed by cyanido metal complexes of [MnN(CN)4]2-, and found functionality in which ferroelectricity and proton conductivity properties are strongly correlated. The contribution of protons, which are the conductive species, to the polarization of the ferroelectric crystal led to the development of a ferroelectric material exhibiting a polarization value approximately 1000 times larger than that of conventional polar materials. We also revealed the unique structural property of the compound in which spatial inversion symmetry is broken in response to water vapor.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
これまで両立しないと考えられていたイオン伝導性と強誘電特性が相関することで、イオン整流特性に基づく巨大分極現象が生じることを発見した。更なる開発が望まれている極性材料に、イオン伝導を用いる全く新しい設計指針を示した。
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