エントロピーを新機軸とする物性相関の学理構築と熱制御新材料創製

2023 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 23H05457
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Broad Section D
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 島川 祐一 京都大学, 化学研究所, 教授 (20372550)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新田 清文 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 分光・イメージング推進室, 研究員 (00596009) ; 後藤 真人 京都大学, 化学研究所, 助教 (10813545) ; 菅 大介 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (40378881) ; 木村 滋 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 産学総合支援室, シニアコーディネーター (50360821) ; 佐藤 和則 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (60379097) ; 山下 智樹 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (60793099)
• Project Period (FY): 2023-04-12 – 2028-03-31

Summary of the Research Project

本研究は、持続可能な社会の構築に向けて解決すべき課題の一つである「熱制御」を実現するための革新的新材料の開発を目指している。遷移金属化合物の相転移に着目し、電荷-スピン-格子が強く相関した系において重畳した巨大なエントロピー変化が起こる新たな学理を構築し、外場変化による巨大熱量効果を利用した新規熱制御材料を創製することが目的である。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

高圧合成等特異な合成手法の駆使、量子ビームを活用した高分解結晶構造解析・電子状態評価、第一原理計算を用いたエントロピー変化の理論構築のいずれもが、固体化学の最先端を走る取組である。巨大熱量効果の起源となる物性相関が解明されれば、大きな波及効果が期待できる。新物質の明確な探索原理を持っていることに加え、機械学習を用いて、典型的なペロブスカイト構造を有する物質だけでなく、幅広い物質群を設計し、物性予測を目指している点も評価できる。