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2020 Fiscal Year Research-status Report

圧縮率の違いを利用した層状化合物の創製

Research Project

Project/Area Number 19K22230
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

山本 隆文  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (80650639)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2022-03-31
Keywords高圧 / 圧縮率 / 層状構造
Outline of Annual Research Achievements

近年1GPaを超える圧力を使った無機化合物合成が一般的になりつつあるが、どのような化合物がどのような圧力で合成できるのかということに関しては明確な指針がないのが現状である。本研究はイオンの圧縮率(すなわち硬さ・柔らかさ)というパラメータを利用することによって、高圧合成法を使った新しい層状化合物の設計指針を打ち出そうとするものである。とくに最近、格子のミスマッチが大きいA2NiO2Ag2Se2 (A=Sr,Ba)やBa2MnO2Ag2Te2が高圧合成(~7GPa)を使えば合成が可能であることを発見した (Angew.Chem.Int.Ed.2019)。これは格子定数の大きなAg2Se2層がNiO2層に比べ圧縮されやすいことに由来すると考えている。R2年度は、合成に関して進展は少なかったが、層状化合物BaTi2Pn2O (Pn = As, Sb)における高圧下の挙動を調べた論文を執筆し、Inorg.Chem.誌に出版した。BaTi2Pn2Oは圧力により異方的に圧縮され約15GPaにおいて、層間に結合を作る相転移を起こすことを発見した。高圧相は常圧にクエンチすることはできなかったが、相転移によって超伝導転移温度が変化する兆候も発見した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

コロナ禍で外部施設での実験ができなかったが、層状化合物の高圧実験に関連した論文を執筆することができ、概ね順調に研究が進んでいるといえる。R3年度はSPring8でのin-situ実験を実施する予定である。

Strategy for Future Research Activity

SPring8でのin-situ実験を行い、高温高圧下での反応を直接観察する。また、水素の高い圧縮率を利用した実験も行っていく予定である。

Causes of Carryover

コロナ禍の影響で旅費の使用がなかった。物品購入費として、翌年度に活用する。

  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 南京理工大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      南京理工大学
  • [Journal Article] Pressure-Induced Collapse Transition in BaTi2Pn2O (Pn = As, Sb) with an Unusual Pn?Pn Bond Elongation2021

    • Author(s)
      Yamamoto Takafumi、Yajima Takeshi、Li Zhi、Kawakami Takateru、Nakano Kousuke、Tohyama Takami、Yagi Takehiko、Kobayashi Yoji、Kageyama Hiroshi
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 60 Pages: 2228~2233

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.0c02989

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Controlling local structures of oxide-based mixed-anion ceramics2020

    • Author(s)
      山本隆文
    • Organizer
      錯体化学討論会「New design of coordination geometries centered in solid state materials 」
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] アニオンに着目した物質探索2020

    • Author(s)
      山本隆文
    • Organizer
      新学術領域「量子液晶の物性科学」オンライン研究会 量子物質開発フォーラム
    • Invited
  • [Presentation] アニオンに着目した物質・機能探索2020

    • Author(s)
      山本隆文
    • Organizer
      フロンティア材料研究所学術賞受賞講演会及び新任教員講演会
    • Invited
  • [Presentation] アニオンに着目した物質開発2020

    • Author(s)
      山本隆文
    • Organizer
      第 132 回フロンティア材料研究所講演会(無機化学セミナー)
    • Invited
  • [Remarks]

    • URL

      https://sites.google.com/view/takafumis-homepage

URL: 

Published: 2021-12-27  

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