カルコゲナイド結晶の構造多様性を制御する重元素の占有様式の解明

• 研究課題/領域番号: 23K04886
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 栗林 貴弘 東北大学, 理学研究科, 准教授 (20302086)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: カルコゲナイド / 放射光X線異常散乱法 / 構造多様性 / Pb-Bi席選択性

研究開始時の研究の概要

カルコゲナイドは，現代のハイテク産業に欠かせない稀有な特性をもつ重要な天然鉱物資源の一つである。申請者は近年，新鉱物日立鉱 [Pb5Bi2Te2S6] を発見し，関連するテトラディマイト型構造をもつカルコゲナイドとの構造的な関係を新たに示した。しかし，提案した構造的関係には対論があり，この一連の鉱物グループにおける構造多様性を制約する規則は何か？について議論が続いている。本研究では，放射光単結晶Ｘ線異常散乱法によって，構造中のPbとBiの占有様式を明らかにすることで，PbS-Bi2Te2S線上に存在する一連の鉱物の構造多様性がどのような制約の中で生じるのか？という問いに対する解を探求する。