| 研究課題/領域番号 |
16K05724
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
無機化学
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
福岡 宏 広島大学, 工学研究科, 助教 (00284175)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | Zintl相 / 金属間化合物 / 高圧合成 / 共有結合性金属間化合物 / クラスレート / 超伝導 / イオン伝導体 / 超伝導材料 / チントル相 / 強相関電子系 |
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| 研究成果の概要 |
15個のSiが共有結合して作るただ一種類のカゴが、面を共有して三次元的に繋がった新しいクラスレート構造をもつ化合物の合成と構造解析に成功した。興味深いことに、本化合物中の全てのSiは４配位で、Mgイオンがカゴの中に包摂されている。本化合物は、Siのクラスレート中で最小のカゴをもつ。
また、同価数でほぼ等しいイオン半径をもつYとLuの1:3型ジャーマナイドが、全率固溶体を形成することを見出し、その含有比と超伝導転移温度の関係を詳細に調べた。その結果、YとLuではd軌道の広がりの違いにより、層間の相互作用の強さが全く異なること、これが固溶体の超伝導転移温度が倍近く異なる原因であることを突き止めた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
クラスレート化合物は超伝導体、熱電変換材料、イオン伝導体等の母構造として盛んに研究されており、新構造をもつクラスレートの探索に興味が持たれている。本課題では、高圧合成により、新構造をもつシリコンクラスレートの合成に成功した。本化合物は、14族元素で５つ目となるクラスレート構造であり、最小のカゴ構造を有する興味深い化合物である。共有結合性金属間化合物には、超伝導を示すものも多く発見されている。しかしその超伝導メカニズムについて詳細に研究されている系はそれほど多くない。本課題ではY-Lu-Ge三元型超伝導体における超伝導転移温度について、電子軌道計算によってその原因を解明することに成功した。
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