| 研究課題/領域番号 |
21K04913
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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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| 審査区分 |
小区分30010:結晶工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
末廣 隆之 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 電子・光機能材料研究センター, 主任研究員 (20421406)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 窒化物 / 多元系化合物 / 光触媒 / 水分解 / 水素エネルギー / 水素生成 / 蛍光体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究ではこれまでに合成事例のない、四元系以上の多元系ウルツァイトおよびその関連構造の新規窒化物を独自開発による還元窒化法を駆使して合成し、多角的な特性評価手法により化学組成、結晶構造、光学特性等の基本物性を明らかにする。従来にない高次多元化により可能となる配位環境の多様化や広範なバンドギャップエンジニアリングの実現により、可視光応答型光触媒や白色LED用蛍光体としての機能発現を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究ではこれまでに合成事例のない、四元系以上の多元系ウルツァイトおよびその関連構造の新規窒化物を独自開発による還元窒化法を駆使して合成し、多角的な特性評価手法により化学組成、結晶構造、光学特性等の基本物性を明らかにした。研究代表者により開発された四元系ウルツァイト窒化物であるZnGeGaN3と、これまで物性の詳細が未知となっていた三元系ウルツァイト基窒化物LiGe2N3間の固溶体化を試みた結果、太陽光応答型水分解光触媒として有望な特性を示す新規五元系窒化物、Li1-xZnxGe2-xGaxN3を開発することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光触媒や蛍光体ホスト材料として有望なウルツァイト窒化物における新物質創製の実現には、従来にない高次多元化が有力な一手段であると考えられる。本研究では従来の三元系を超える高次多元化により可能となる、自由度の高い組成制御に基づいた陽イオン配位環境の多様化、および紫外から可視光域にわたる広範なバンドギャップ制御の実現により、可視光応答型光触媒や白色LED用蛍光体としての機能発現を目指し、自然エネルギー利用・省エネルギー化に基づく循環型社会の将来的構築に資することを目標とした。
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