• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2021 Fiscal Year Annual Research Report

New evolution of materials concept and application of electrides

Research Project

Project/Area Number 17H06153
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

細野 秀雄  東京工業大学, 元素戦略研究センター, 特命教授 (30157028)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松石 聡  東京工業大学, 元素戦略研究センター, 准教授 (30452006)
多田 朋史  東京工業大学, 元素戦略研究センター, 特任教授 (40376512)
井手 啓介  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (70752799)
金 正煥  東京工業大学, 元素戦略研究センター, 助教 (90780586)
Project Period (FY) 2017-05-31 – 2022-03-31
Keywords電子化物 / 金属間化合物 / 触媒 / バンド構造 / 電子物性
Outline of Annual Research Achievements

本年度の成果は以下のように要約される。
〇電子相関の解明:電子相関の強さをランダム位相近似で計算し、その強さは0D>1D>>2~3Dであることを明らかにした。0,1Dでは3d遷移金属系に匹敵する大きさであり、1DでMott絶縁体を見出したことと合致する結果となった。
〇中性および電子過剰型電子化物の実現:これまでの電子化物は、Ca2Nのように電子不足型に限定されていたが、中性物質(Na3N)や電子過剰型(Ca5Pb3)でも物質が見出された。この成果で候補物質の領域が大きく拡大した。
〇アンモニア合成触媒:促進剤として用いられてきたセシウム酸化物の作用が、亜酸化物の電子化物の生成によること、および触媒担体の電子物性が絶縁体から金属に変わると電子移動が促進され、触媒活性が大幅に向上することを明らかにした。
〇総合報告:Chemical ReviewおよびSmall Science誌からの依頼で電子化物に関する包括的総説を発表した。また、日本物理学会の総会時に「電子化物の物質科学と応用」というタイトルで総括講演を行った。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (23 results)

All 2022 2021 2018

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 12 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] LaRuSi Electride Disrupts the Scaling Relations for Ammonia Synthesis2022

    • Author(s)
      Gong Yutong、Li Hongchen、Li Can、Yang Xueqing、Wang Junjie、Hosono Hideo
    • Journal Title

      Chemistry of Materials

      Volume: 34 Pages: 1677~1685

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.1c03821

  • [Journal Article] Advances in Materials and Applications of Inorganic Electrides2021

    • Author(s)
      Hosono Hideo、Kitano Masaaki
    • Journal Title

      Chemical Reviews

      Volume: 121 Pages: 3121~3185

    • DOI

      10.1021/acs.chemrev.0c01071

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Floating Interlayer and Surface Electrons in 2D Materials: Graphite, Electrides, and Electrenes2021

    • Author(s)
      Inoshita Takeshi、Saito Susumu、Hosono Hideo
    • Journal Title

      Small Science

      Volume: 1 Pages: 2100020~2100020

    • DOI

      10.1002/smsc.202100020

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Electron Transfer from Support/Promotor to Metal Catalyst: Requirements for Effective Support2021

    • Author(s)
      Hosono Hideo
    • Journal Title

      Catalysis Letters

      Volume: 152 Pages: 307~314

    • DOI

      10.1007/s10562-021-03648-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Electronic Correlation Strength of Inorganic Electrides from First Principles2021

    • Author(s)
      Kanno Shu、Tada Tomofumi、Utsumi Takeru、Nakamura Kazuma、Hosono Hideo
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      Volume: 12 Pages: 12020~12025

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.1c03637

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Anomalous diamagnetism of electride electrons in transition metal silicides2021

    • Author(s)
      Hiraishi M.、Kojima K. M.、Okabe H.、Koda A.、Kadono R.、Wu J.、Lu Y.、Hosono H.
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 103 Pages: 1~6

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.103.L241101

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Electron-Deficient-Type Electride Ca5Pb3: Extension of Electride Chemical Space2021

    • Author(s)
      Li Kun、Gong Yutong、Wang Junjie、Hosono Hideo
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 143 Pages: 8821~8828

    • DOI

      10.1021/jacs.1c03278

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Origin of Metallic Nature of Na3N2021

    • Author(s)
      Mizoguchi Hiroshi、Park Sang-Won、Katase Takayoshi、Vazhenin Grigori V.、Kim Junghwan、Hosono Hideo
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 143 Pages: 69~72

    • DOI

      10.1021/jacs.0c11047

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 第一原理計算による量子多体系としてのエレクトライド解析2022

    • Author(s)
      多田朋史
    • Organizer
      第69回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] Materials Science of Electrides2022

    • Author(s)
      Hideo Hosono
    • Organizer
      77th Annual Meeting of Physical Society of Japan
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Materials Design of Oxide Semiconductors2022

    • Author(s)
      Hideo Hosono
    • Organizer
      Zhejiang Univ. MS&E Seminar
    • Invited
  • [Presentation] Materials and Application of Electride2022

    • Author(s)
      Hideo Hosono
    • Organizer
      KAUST Chemical Science Program Seminar
    • Invited
  • [Presentation] エレクトライドの物質科学2022

    • Author(s)
      細野秀雄
    • Organizer
      熊本大学 産業ナノ研究所開所記念シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Large scale atomistic simulations driven by neural-network potential molecular dynamics and kinetic Monte Carlo with external fields2021

    • Author(s)
      Tomofumi Tada
    • Organizer
      Materials Research Meeting 2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Fabrication and characterization of resistive random-access memory device using amorphous 12CaO・7Al2O32021

    • Author(s)
      Tasuke Kadono, Keisuke Ide, Takayoshi Katase, Hidenori Hiramatsu, Hideo Hosono, Toshio Kamiya
    • Organizer
      Materials Research Meeting 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Electride Catalysts for Green Ammonia Synthesis: Idea and Extension2021

    • Author(s)
      Hideo Hosono
    • Organizer
      Chemistry Weeks of Mitsubishi Chemicals
    • Invited
  • [Presentation] Electroactive Subnano-Sized Voids in Crystals2021

    • Author(s)
      Hideo Hosono
    • Organizer
      Small Science Virtual Symposium
    • Invited
  • [Presentation] カーボンニュートラル社会におけるアンモニアへの期待と新触媒の進展2021

    • Author(s)
      細野秀雄
    • Organizer
      INCHEM TOKYO 2021
    • Invited
  • [Presentation] 目からウロコの新材料を求めて2021

    • Author(s)
      細野秀雄
    • Organizer
      蔵前工業会広島支部講演会
    • Invited
  • [Presentation] エレクトライドの物質科学2021

    • Author(s)
      細野秀雄
    • Organizer
      都立大物理教室談話会
    • Invited
  • [Presentation] 材料研究は基礎と応用が分化する前が面白い:個人的体験から2021

    • Author(s)
      細野秀雄
    • Organizer
      日本鉄鋼協会
    • Invited
  • [Presentation] Emerging active functionality utilizing abundant elements2021

    • Author(s)
      Hideo Hosono
    • Organizer
      20th Science Council of Asia Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] アンモニア合成用触媒及該触媒を用いるアンモニア合成法2018

    • Inventor(s)
      細野 秀雄、北野 政明、横山 壽治、原 亨和、服部 真史
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東京工業大学、国立研究開発法人科学技術振興機構
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      7023457

URL: 

Published: 2022-12-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi