2018 Fiscal Year Annual Research Report
Structure and Physical property design by high compressibility of hydride ion
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16H06033
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山本 隆文 京都大学, 工学研究科, 助教 (80650639)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ヒドリド / 酸水素化物 / バナジウム / 高圧 / ペロブスカイト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではこのヒドリドの特異な圧縮挙動を利用することで、これまで不可能であったアニオンの秩序/無秩序構造の自在な制御、ヒドリドの特異な結合様式を利用した革新的物性制御を試みている。H29年度 には、ヒドリドの新しい二つの性質を明らかにし、論文を出版した(Nat.Commun.2017)。一つはヒドリドが極めて圧縮されやすいという性質、もう一つは金属原子間の相互作用を対称性の違いでブロックするという性質である。これらの結果により、H-を利用することによって、体積をロスすることなく、原子レベルで次元性を制御できることを示した。30年度には、この成果をもとに、層状ペロブスカイト構造を使って物質の次元性を二次元から一次元へと低下させ、物質の振る舞いを調べた。その結果以下の成果が得られた。(1)層状ペロブスカイト化合物Sr2VO3Hに対して高圧のXRD測定を行い、H29年度に出版した論文（Nat.Commun.2017）で得た結果と同様ヒドリドの非常に高い圧縮率を証明した。このことはヒドリドの秩序無秩序相転移の制御につながる成果であると考えている。（2)高圧下でのSr2VO3Hの電気抵抗測定を行ったところ、SrVO2Hとは異なり50GPaでも絶縁体金属転移を起こさないことが分かった。これは物質の次元性が低下したことが影響していると考えている。(3)Sr2VO3Hの高圧下でのDFT計算を行ったところ、(2)の結果を再現した。これらの結果研究によって次元性の物性に対する影響を明らかにした。これらの結果を論文にまとめ、現在論文投稿の準備をしている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実績の概要に記載したように、高圧下での格子の圧力依存性、絶縁体―金属転移、理論計算など順調に実験結果が出ている。さらに申請当初はヒドリドを圧縮することで、ヒドリドを飛び越えた相互作用が発達することを予想していたが、予想外にも超高圧下でもヒドリドがπ-blockerとして働くことが見出された。このことは今後の物質設計にもつながる重要な発見であると考えられる。このような状況から、研究は順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後層状化合物など様々な物質に同様な実験を行い、酸水素化物におけるヒドリドの性質を開拓していく。
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