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

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 Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 36:Inorganic materials chemistry, energy-related chemistry, and related fields
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
Project Status Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords高圧 / 圧縮率 / 層状構造 / 高圧合成 / オキシカルコゲナイド
Outline of Research at the Start

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。そのために、高圧合成を用いた様々な層状物質の合成を行う。またメカニズム解明のためのin-situ実験を行う。

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。

Report

(2 results)
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report

Research Products

(12 results)

All 2021 2020 2019 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 (9 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 6 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 南京理工大学(中国)

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [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

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • 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 」
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • 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
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • 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
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • 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)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Controlling the local structures of mixed anion compounds2019

    • Author(s)
      Takafumi Yamamoto
    • Organizer
      The 11th International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics (STAC-11)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] New opportunities in chemistry from mixed-anion compounds2019

    • Author(s)
      Takafumi Yamamoto
    • Organizer
      GFMAT-2/Bio-4
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Controlling the Structure of Mixed Anion Compounds by Using High Pressure2019

    • Author(s)
      Takafumi Yamamoto
    • Organizer
      iLIM-4
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 複合アニオンによる新機能セラミックスの創製2019

    • Author(s)
      山本隆文
    • Organizer
      第19回 五セラミックス研究機関(東工大-名工大-JFCC-AIST-NIMS)合同講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 高圧を用いた複合アニオンの構造制御2019

    • Author(s)
      山本隆文, 陰山洋
    • Organizer
      第13回 物性科学領域横断研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks]

    • URL

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

    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-07-04   Modified: 2021-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi