Challenge to Low Temperature Ion Transport

• Project/Area Number: 23K26372
• Project/Area Number (Other): 23H01679 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26020:Inorganic materials and properties-related
• Research Institution: National Institutes for Quantum Science and Technology (2024); Tohoku University (2023)
• Principal Investigator: 高木 成幸 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光量子科学研究所 放射光科学研究センター, 主幹研究員 (50409455)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥19,500,000 (Direct Cost: ¥15,000,000、Indirect Cost: ¥4,500,000); Fiscal Year 2025: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2024: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2023: ¥15,080,000 (Direct Cost: ¥11,600,000、Indirect Cost: ¥3,480,000)
• Keywords: 錯体水素化物 / 固体電解質 / 高水素配位錯イオン / 擬回転

Outline of Research at the Start

遷移金属に多数の水素が配位した高水素配位錯イオンは、水素の高可動性に由来した擬回転により、固体内で凍結した対イオンの副格子を昇温することなく融解し、通常はイオン拡散が著しく抑制される低温領域においても超高速イオン輸送を実現する。本研究では、独自に見出したこの新たな物理現象における水素量子性の関与や、擬回転による副格子融解機構の全貌を解明することで、既存の学術体系に破壊的変革をもたらす水素化物固体イオニクスを確立するとともに、未踏であった極低温に迫る温度領域でのイオン輸送の開拓に挑戦する。