潜在的負の熱膨張物質の探索とその特性の顕在化に関する研究

• 研究課題/領域番号: 22560665
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 山村 泰久 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (80303337)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 負の熱膨張 / 熱膨張 / 熱収縮 / フレームワーク構造 / 格子振動 / フォノン

研究概要

温度上昇に伴い体積が収縮する負の熱膨張物質は,熱膨張係数の制御等に役立つためナノテクノロジーへの応用が期待されている.しかし,負の熱膨張を示す物質は限られていることから,新規の負の熱膨張物質の探索が必要である.本研究では,潜在的に負の熱膨張の特徴をもつ物質においてその特性を顕在化させるための指針を検討した.潜在的な負の熱膨張物質と負の熱膨張物質の構造的違いを明らかにし,また,化学修飾や格子欠陥の重要性を明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Real-Space Distribution of Local WO4 Ordering in Negative Thermal Expansive ZrW2O8 (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Sato, Y. Yamamura, K. Saito, Y. Ikuhara
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 134[34] 号: 34 ページ: 13942-13945
  • DOI: 10.1021/ja305456j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Negative Thermal Expansion Emerging upon Structural Phase Transition in ZrV2O7 and HfV2O7 (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Yamamura, Aruto Horikoshi, Syuma Yasuzuka, Hideki Saitoh and Kazuya Saito
  • 雑誌名: Dalton Transactions 巻: 40 ページ: 2242-2248
  • 査読あり
• [雑誌論文] 広い温度範囲で熱収縮を示す負の熱膨張材料 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山村泰久,齋藤一弥
  • 雑誌名: セラミックス 巻: 46 ページ: 922-926
  • NAID: 10030201072
  • 査読あり
• [雑誌論文] 温度上昇で収縮するセラミックズ (2011)
  • 著者名/発表者名: 齋藤一弥,山村泰久
  • 雑誌名: 化学と教育 巻: 59 ページ: 86-87
  • 査読あり
• [雑誌論文] 温度上昇で収縮するセラミックス (2011)
  • 著者名/発表者名: 齋藤一弥, 山村泰久
  • 雑誌名: 化学と教育 巻: 59 ページ: 86-87
  • NAID: 110008711949
  • 査読あり
• [雑誌論文] Negative Thermal Expansion Emerging upon Structural Phase Transition in ZrV_2O_7 and HfV_2O_7 (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Yamamura, A.Horikoshi, S.Yasuzuka, H.Saitoh, K.Saito
  • 雑誌名: Daltan Trans. 巻: 13 ページ: 2693-2698
  • 査読あり
• [学会発表] Structural Phase Transition of Sc2(Mo1-xWx)3O12 Showing Negative Thermal Expansion (2012)
  • 著者名/発表者名: Saki Inohata, Yasuhisa Yamamura, Mafumi Hishida, Shigenori Nagatomo, Kazuya Saito
  • 学会等名: 3rd CCFM International Symposium on Center for Creation of Functional Materials (CCFM) - Life Sceince and Materials
  • 発表場所: 筑波大学(つくば市).
  • 年月日: 2012-12-10
• [学会発表] Negative thermal expansion and phase diagram of Sc2Mo3(1-2x)W3xO12 solid solutions (2012)
  • 著者名/発表者名: Saki Inohata, Yasuhisa Yamamura, Mafumi Hishida, Shigenori Nagatomo, Kazuya Saito
  • 学会等名: 15th International Congress on Thermal Analysis and Calorimetry (ICTAC-15) & The 48th Japanese Conference of Calorimetry and Thermal Analysis JCCTA48)
  • 発表場所: 近畿大学(東大阪市).
  • 年月日: 2012-08-22
• [学会発表] Negative thermal expansion and phase diagram of Sc2Mo3(1-x)W3xO12 solid solutions (2012)
  • 著者名/発表者名: Saki Inohata
  • 学会等名: 15th International Congress on Thermal Analysis and Calorimetry
  • 発表場所: 近畿大学（東大阪市）
• [学会発表] Structural Phase Transition of Sc2(Mo1-xWx)3O12 Showing Negative Thermal Expansion (2012)
  • 著者名/発表者名: Saki Inohata
  • 学会等名: 3rd CCFM International Symposium on Center for Creation of Functional Materials (CCFM) - Life Sceince and Materials
  • 発表場所: 筑波大学（つくば市）
• [学会発表] 負の熱膨張係数を有する金属酸化物 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山村泰久
  • 学会等名: 第87回複合材料懇話会
  • 発表場所: 群馬大学(桐生市)
  • 年月日: 2010-11-26
• [学会発表] Study on Characteristic Phonon Spectrum of Negative Thermal Expansion Materials with Framework Structure for Material Design (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasuhisa Yamamura, Kazuya Saito
  • 学会等名: 3rd International Congress on Ceramics
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] Study on Characteristic Phonon Spectrum of Negative Thermal Expansion Materials with Framework Structure for Material Design (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Yamamura, K.Saito
  • 学会等名: 3^<rd> International Congress on Ceramics
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪市)
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] 丸善 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山村泰久
  • 学会等名: 熱量測定・熱分析ハンドブック