| 研究課題/領域番号 |
21K18936
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分32:物理化学、機能物性化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
大谷 亮 九州大学, 理学研究院, 准教授 (30733729)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 極性 / シアノ / イオン伝導 / 強誘電性 / シアノ金属錯体 / シアノ錯体 / プロトン伝導 / 金属錯体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本申請研究では、プロトン伝導性を示す極性材料を合成し、小さなバイアス電場によるプロトン整流の相対方向をパルス強電場によって制御することができるプロトン整流特性の電気スイッチング材料開発を目的とする。金属錯体分子集積と固体化学的な手法を組み合わせた極性材料の合成開発とプロトン整流性の特性評価およびメカニズム解明を併せて行うことで、世界初のイオン整流特性を示す単一固体材料を開拓し確立する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、シアノ金属錯体 [MnN(CN)4]2- を基盤とした極性骨格中をプロトン伝導する新奇の極性材料開発を行い、強誘電性とプロトン伝導特性が強く相関した機能性を見出した。結晶の分極発現に伝導種であるプロトンが寄与することで、従来の極性材料の約1000倍にも匹敵する分極値をもつ強誘電材料開発につながった。また、水蒸気に応答して空間反転対称性が破れる独特の構造特性も明らかとした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで両立しないと考えられていたイオン伝導性と強誘電特性が相関することで、イオン整流特性に基づく巨大分極現象が生じることを発見した。更なる開発が望まれている極性材料に、イオン伝導を用いる全く新しい設計指針を示した。
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