2017 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 | 複合アニオン化合物 / 層状ペロブスカイト / アパタイト / 酸フッ化物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度は主に新規酸フッ化物層状ペロブスカイトPb3Fe2O5F2とアパタイトPb5V3O12Fの研究を行った。
Pb3Fe2O5F2については、SPring-8での放射光粉末X線回折、アメリカのオークリッジ国立研究所での中性子回折、電子線回折、メスバウアー分光などの実験を行い、構造相転移とそれに伴うFeのスピン方向の変化が存在することを発見した。以上の実験により、高温相の結晶構造を決定することも出来た。しかしながら、低温相の結晶構造については、まだ構造モデルの改善の余地が大きく、これからの研究で液体ヘリウム温度での測定などを行う必要がある。
Pb5V3O12Fについては、空気中で加熱することによりフッ素量が減少することを、SPring-8で測定した放射光粉末X線回折パターンのリートベルト解析によるフッ素サイトの占有率と格子定数の変化から見いだした。さらに、この減少したフッ素はポリフッ化ビニリデンをフッ素源として用いたフッ化処理で再充填することが可能であることも実験的に確認出来た。このようにフッ素量が可変で貯蔵・放出挙動を示す材料は非常に珍しい。今後はイオン伝導などのダイナミクスにより着目した研究を行っていく。
それ以外にも、ペロブスカイトPbVO3が高圧下で正方晶相から立方晶相へと転移する際に、金属絶縁体転移が起こることを単結晶試料を用いて実験的に確かめた。この構造相転移はおよそ10%もの巨大な体積収縮を伴うものであり、Vの電子状態と密接に相関することから、アニオンサイトの複合化で相転移を低圧低温領域にシフトさせ、巨大負熱膨張を実現する研究へと発展させる。
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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
目的としていた新物質の合成およびその物性測定について、まだ未解明な点は多いものの、非常に面白い物性を示す事を発見できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度の研究を発展させ、より詳細な構造解析および物性測定を行っていく。また、新物質探索においても、スズやインジウムなどのd10イオンを含む酸フッ化物について研究を行っていく。
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| Causes of Carryover |
公募応募の進捗状況により転出の可能性があったため。今年度が最終年度なので、当初の計画通り結晶構造データベースなどの購入に予算を使用する。
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