Synthesis of novel lithium niobate-type oxynitirides under high temperature and pressure

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K04711
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 勝又 哲裕 東海大学, 理学部, 教授 (90333020)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 稲熊 宜之 学習院大学, 理学部, 教授 (00240755) ; 大村 はまな (城田はまな) 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 化学技術部, 主任研究員 (00426397)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: リチウムナイオベート / 酸窒化物 / 高圧合成

Outline of Annual Research Achievements

本申請研究では、当研究グループで単相試料の合成に成功したリチウムナイオベート型酸窒化物、Mn(Mn1/6Ta5/6)O2.5N0.5についてキャラクタリザーションを進めるとともに、学習院大学との共同研究により、新規リチウムナイオベート型酸窒化物の合成に取り組み、また並行して東海大学既存の250トンプレスを利用した高温高圧合成装置を立ち上げ、東海大学での高温高圧合成実験に取り組み、新規リチウムナイオベート型酸窒化物の合成、またこれら化合物の強誘電体材料としての応用の可能性を検討することを目的とした。
2018年度は既存250トンプレスを利用した高圧合成装置の立ち上げに取り組み、2019年度より立ち上げた高圧合成装置と学習院大学の高温高圧装置を併用し、新規リチウムナイオベート型酸窒化物の合成に取り組んだ。その結果、Mn(Mn1/6Ta5/6)O2.5N0.5と類似組成を持つ新規化合物、Mn(Zn1/6Ta5/6)O2.5N0.5について、ほぼ単相試料の合成に成功した。この試料について組成分析を行った結果、窒化物イオンがほぼ仕込み組成通りであることが確認できた。このことを踏まえ、2020年度はMn(Zn1/6Ta5/6)O2.5N0.5について合成条件を最適化し、単相試料の合成に取り組む予定であったが、コロナウイルスの影響で学習院大学の高温高圧装置を利用することができず、研究を進めることができなかった。
今後も研究を継続し、新型コロナウィルスの感染状況に注意を払いながら、Mn(Zn1/6Ta5/6)O2.5N0.5単相試料の合成、さらに放射光を用いたMn(Mn1/6Ta5/6)O2.5N0.5の局所構造解析に取り組んでいく予定である。