| 研究課題/領域番号 |
22K14756
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
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| 研究機関 | 公益財団法人高輝度光科学研究センター (2023-2024)
防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) (2022) |
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研究代表者 |
下野 聖矢 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 回折・散乱推進室, 研究員 (20848270)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 誘電特性 / 構造相転移 / マルチ量子ビーム / 結晶構造解析 / 孤立電子対 / 放射光回折 / 中性子回折 / リートベルト解析 / 水熱合成 / 誘電物性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
対称中心を持たない結晶構造を持つ物質は，強誘電性，圧電性，非線形光学特性やマルチフェロイックなどの特有の物理的物性を発現する可能性を秘めているため，結晶構造における対称中心の有無は新規機能材料の合成の指針として重要である。本研究では，孤立電子対を有する三価のアンチモンやビスマスのpブロック元素と配位子が形成する配位多面体の非対称性に着目した物質の合成および誘電性に関する物性の発現・解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，孤立電子対を有する三価のアンチモンやビスマスのpブロック元素と配位子が形成する配位多面体の非対称性に着目した物質の合成および誘電性に関する物性の発現・解明を目指した。SbO3の三角錐を有するCo3Sb4O6F6において、誘電性の異常を伴う構造相転移を新たに観測し、放射光・中性子回折により結晶構造を明らかにした。加えて、圧力下中性子回折とSbをBiで置換したCo3(Sb1-xBix)4O6F6の物性測定により、構造相転移にSbやBiの孤立電子対が影響を与えることが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、次世代記憶デバイス開発に不可欠な誘電性材料の新たな設計指針を提供します。孤立電子対を持つpブロック元素の利用により、従来のペロブスカイト型に依存しない新規構造を持つ材料を、高圧合成のような大型装置不要な方法で合成できる可能性を示しました。これは、新機能材料開発におけるブレイクスルーであり、より効率的で持続可能な材料創製への貢献が期待されます。
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