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"Development of Solid-Solution-Type Molecular Ferroelectrics Comprising Similar but Distinct Molecules

Research Project

Project/Area Number 23K23322
Project/Area Number (Other) 22H02054 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 32020:Functional solid state chemistry-related
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

Tsunashima Ryo  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (70466431)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西原 禎文  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 教授 (00405341)
帯刀 陽子  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (30435763)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000)
Keywords分子結晶 / 強誘電体 / 固溶体 / 混晶 / 相転移 / 柔粘性結晶 / 誘電体 / 構造相転移 / メカノケミカル / ペロブスカイト / ペロブスカイト構造 / メカニカル合成
Outline of Research at the Start

無機化合物では、類似のイオン半径を持つ原子を固溶化することによって、組成から物性を変調できる利点があり、これは無機化合物の醍醐味である。他方、分子性化合物では、固溶化しやすい分子種ほど物性が似ているため、得られる固溶体は構造や物性に変化が現れにくい。つまり、固溶体を用いた材料・物性科学と分子固体の本質は決定的に異なり、本研究ではこの解決策を探究し、固溶体が多く用いられる強誘電体材料における、次代の材料開発につなげる。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we focused on metal-free ABX₃-type perovskite-like structures and synthesized solid solutions incorporating organic cations. Using mechanochemical methods and solvent-assisted crystallization, we developed novel materials and investigated their structural and physical properties, including phase transition behavior and dielectric characteristics. These findings provide fundamental insights for the design of environmentally friendly functional materials.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、金属を含まないペロブスカイト型材料の構造制御と機能発現に関する新たな知見を提供するものであり、分子レベルでの構造設計に基づく物性制御の可能性を示した。学術的には新規材料科学の開拓に寄与し、社会的には環境負荷の低い次世代エレクトロニクス材料への応用が期待される。

Report

(4 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (53 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (47 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Solvent-assisted mechanochemical crystallization of the metal-free perovskite solid solution (H2dabco, H2hmta)NH4(BF4)32024

    • Author(s)
      Moriguchi Jumpei、Koga Tomoe、Tsunoji Nao、Nishihara Sadafumi、Akutagawa Tomoyuki、Masuya-Suzuki Atsuko、Tsunashima Ryo
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 60 Issue: 84 Pages: 12181-12184

    • DOI

      10.1039/d4cc04010d

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    • Author(s)
      Ohishi Yuki、Sambe Kohei、Dekura Shun、Akutagawa Tomoyuki、Masuya-Suzuki Atsuko、Tsunashima Ryo
    • Journal Title

      CrystEngComm

      Volume: 26 Issue: 26 Pages: 3468-3474

    • DOI

      10.1039/d4ce00310a

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    • Author(s)
      Matsumoto Daiki、Tanaka Chiaki、Fujibayashi Masaru、Nishihara Sadafumi、Takahashi Kiyonori、Nakamura Takayoshi、Akutagawa Tomoyuki、Masuya-Suzuki Atsuko、Tsunashima Ryo
    • Journal Title

      CrystEngComm

      Volume: 25 Issue: 34 Pages: 4793-4797

    • DOI

      10.1039/d3ce00429e

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      Ryo Tsunashima, Naomi Fujikawa, Misaki Shiga, Sayu Miyagawa, Shiori Ohno, Atsuko Masuya-Suzuki, Kiyonori Takahashi, Takasyoshi Nakamura, Tomoyuki Akutagawa, Sadafumi Nishihara, Sadafumi
    • Journal Title

      CrystEngComm.

      Volume: 24 Issue: 33 Pages: 5865-5869

    • DOI

      10.1039/d2ce00768a

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Published: 2022-04-19   Modified: 2026-01-16  

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