2016 Fiscal Year Research-status Report
Pb,Biを含むアニオン複合化物における秩序構造の解明と新規構造物性開拓
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16K05731
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
岡 研吾 中央大学, 理工学部, 助教 (80602044)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | アニオン複合化物 / 誘電材料 / リートベルト解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度は、Pb,Biを含む酸フッ化物の新物質探索を行った。また、得られた化合物について、放射光粉末X線回折パターンを元にしたリートベルト解析を行い、ボンドバレンスサム計算およびマキシマムエントロピー法による電子密度分布の描画から、O/Fのアニオン秩序配列状態を確かめることを行った。
結果、ガラス封管を用いた固相反応により、新物質Pb2Ti2O5.4F1.2の合成に成功した。SPring-8にて放射光粉末X線回折実験を行い、リートベルト解析で結晶構造を精密化した。結果、本物質はパイロクロア構造をとり、O/FがTi(O/F)6八面体においてfac型に秩序配列するため、Tiが八面体の中心位置から大きくずれた構造をしていることがわかった。また、この物質の誘電特性を調べたところ、比誘電率800と高い値を示し、また温度に対してほとんど変化をしめさない振る舞いが見られた。誘電率の温度依存性が小さいことは、応用を考えた際に非常に有用な特性であり、この物質が誘電材料としてよい性能を持っていることを示している。
新物質Pb2Ti2O5.4F1.2はアニオン複合化物であるにも関わらず、通常の固相反応で簡便に合成可能であり、応用材料として考えた場合のメリットが大きい。さらなる元素置換などで、性能を向上させることも期待できる。ビスマスを含む酸フッ化物パイロクロアの存在可能性を示す結果でもある。本研究成果を活かし、誘電材料のみならず、光触媒などの特性についても今後さらなる検討を行っていきたい。
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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
目的としていた酸フッ化物の新物質の合成に成功し、それが誘電材料として優れた特性を持っていることを明らかに出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も同様にPb,Biを含む新しい酸フッ化物の物質探索を行っていく。今後は、磁性を持った3d遷移金属元素を含む化合物に着目し、磁性および電気特性の相関した新しい特性を示す材料を発見していきたい。
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| Causes of Carryover |
公募の面接にまで進み転出の可能性があったため、28年度には金額の大きな物品の購入を控えたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
現時点では、研究計画書に記載したとおり、無機結晶構造のデータベースおよび結晶構造解析のソフトを購入する予定ではあるが、来年度の転出の可能性もあるため、公募などの進展状況を鑑みつつ予算を執行する。
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