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新奇な圧力誘起水素-炭素間相互作用の制御とその機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 24550150
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機能物質化学
研究機関新潟大学

研究代表者

中山 敦子  新潟大学, 研究推進機構 超域学術院, 准教授 (50399383)

研究分担者 山田 裕  新潟大学, 自然科学系, 教授 (10242835)
藤久 裕司  独立行政法人, 産業技術総合研究所計測フロンティア研究部門, 主任研究員 (90357913)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード高圧物性 / 炭素π電子系 / 水素 / 圧力有機構造変化 / 水素貯蔵 / グラフェン / グラファイト / 窒化ホウ素 / 圧力誘起構造変化
研究成果の概要

高圧下で生じる水素ー炭素π電子系間の新規な圧力誘起相互作用をグラファイト構造を持つ物質全般で理解するたに、数層グラフェン、類似構造をもつ六方晶窒化ホウ素をヘリウム中、水素中で加圧し、圧力誘起構造変化のその場観察をおこなった。高圧水素雰囲気下で加圧したグラファイト、六方晶窒化ホウ素では、ホストの電子構造が違うにもかかわらず、両者とも、水素の影響をうけた構造の圧力変化を示した。
一方で、DFT計算による高圧水素雰囲気下で加圧したグラファイト、六方晶窒化ホウ素の構造変化の検証からは、いずれも水素吸蔵されていないか、入ったとしても極少量でなければならないことが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (20件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Pressure-induced superconductivity in non-stoichiometric bismuth telluride Bi35T652014

    • 著者名/発表者名
      M. Einaga, A. Ohmura, F. Ishikawa, A. Nakayama, Y. Yamdada, S. Nakanoo, A. Matsushita, K. Shimizu
    • 雑誌名

      Journal od Physics: Conference Series

      巻: 500 号: 19 ページ: 192003-192003

    • DOI

      10.1088/1742-6596/500/19/192003

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Collapse of CuO Double Chains and Suppression of Superconductivity in High-Pressure Phase of YBa2Cu4O82014

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Nakayama, Yusuke Onda, Shuhei Yamada, Hiroshi Fujihisa,Masafumi Sakata, Yuki Nakamoto, Katsuya Shimizu, Satoshi Nakano, Ayako Ohmura, Fumihiro Ishikawa, Yuh Yamada
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 83 号: 9 ページ: 093601-093601

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.093601

    • NAID

      210000133238

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] In situ observation of generation of wBN by compression of hBN in single crystal at room temperature2015

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama, S. Mitsuya, S. Nakano, T. Taniguchi, A. Ohmura, F. Ishikawa, Y. Yamada,
    • 学会等名
      Joint AIRAPT-25 & EHPRG-53
    • 発表場所
      マドリード・コンプルテンセ大学
    • 年月日
      2015-08-30 – 2015-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 銅酸化物超伝導体YBa2Cu4O8の圧力誘起構造相転移2015

    • 著者名/発表者名
      中山敦子、恩田裕介、山田修平、藤久裕司、中野智志、大村彩子、石川文洋、山田裕
    • 学会等名
      第3回物構研サイエンスフェスタ
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] グラファイトC面に垂直な断面の作成とラマン測定2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤貴明、中山敦子、中野智志、清水克哉、山田裕、大村彩子、石川文洋
    • 学会等名
      平成26年度日本物理学会新潟支部第43回例会
    • 発表場所
      新潟大学五十嵐キャンパス理学部
    • 年月日
      2014-12-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 六方晶窒化ホウ素の水素中での加圧と圧力誘起構造相転移2014

    • 著者名/発表者名
      中山敦子、田口翔太郎、三谷翔平、中野智志、谷口尚、大村彩子、石川文洋、山田裕
    • 学会等名
      第55回高圧討論会
    • 発表場所
      徳島大学常三縞キャンパス
    • 年月日
      2014-11-22 – 2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高圧ラマン分光法による数層グラフェンの振動状態の観察2014

    • 著者名/発表者名
      星野豪、中山敦子、大村彩子、石川文洋、山田裕
    • 学会等名
      第55回高圧討論会
    • 発表場所
      徳島大学常三縞キャンパス
    • 年月日
      2014-11-22 – 2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高圧下における六方晶窒化ホウ素の構造相転移ー粉末と単結晶の違い2014

    • 著者名/発表者名
      三谷翔平、中山敦子、谷口尚、渡邊賢司、中野智志、石川文洋、大村彩子、山田裕
    • 学会等名
      第55回高圧討論会
    • 発表場所
      徳島大学常三縞キャンパス
    • 年月日
      2014-11-22 – 2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] DFT計算による窒化ホウ素の状態方程式2014

    • 著者名/発表者名
      藤久裕司、中山敦子、田口翔太郎、山田裕、谷口尚、後藤義人
    • 学会等名
      第55回高圧討論会
    • 発表場所
      徳島大学常三縞キャンパス
    • 年月日
      2014-11-22 – 2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンド基板のラマンスペクトルを用いたグラフェン積層数の評価2014

    • 著者名/発表者名
      星野豪、中山敦子、大村彩子、石川文洋、山田裕
    • 学会等名
      第28回ダイヤモンドシンポジウム
    • 発表場所
      東京電機大学丹羽ホール
    • 年月日
      2014-11-19 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高圧水素雰囲気下での六方晶窒化ホウ素の構造変化2014

    • 著者名/発表者名
      田口翔太郎、中山敦子、大村彩子、山田裕、石川文洋、谷口尚、中野智志
    • 学会等名
      物構研サイエンスフェスタ2013(第5回MLFシンポジウム、第31回PFシンポジウム)
    • 発表場所
      つくば国際会議場エポカル、つくば市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Pressure-induced structural-change in hBN coexisting with hydrogen gas at room temperature2013

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Nakayama, Shotaro Taguchi, Shohei Mitsuya, Takashi Taniguchi, Satoshi Nakano, Ayako Ohmura, Fumihiro Ishikawa, Yuh Yamadaa
    • 学会等名
      17th International Symposium on Intercalation Compounds
    • 発表場所
      sendai International Cener (Sendai, Japan)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Structural change in hBN coexisting with hydrogen gas under pressure2013

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Nakayama, Shotaro Taguchi, Shohei Mitsuya, Takashi Taniguchi, Satoshi Nakano, Ayako Ohmura, Fumihiro Ishikawa, Yuh Yamada
    • 学会等名
      24th AIRAPT (International Conference of the International Association for the Advancement of High Pressure Science & Technology)
    • 発表場所
      Westin Seattle Hotel, Seattle, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高圧を利用したウルツ鉱型窒化ホウ素単結晶合成の試み2013

    • 著者名/発表者名
      三谷 翔平、中山 敦子、谷口 尚、渡邊 賢司、中野 智志、石川 文洋、大村 彩子、山田 裕
    • 学会等名
      第54回高圧討論会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素吸蔵メソカーボンマイクロビーズの内部ストレス計算2013

    • 著者名/発表者名
      藤久 裕司、中山 敦子、山田 裕、山脇 浩、竹谷 敏、後藤 義人
    • 学会等名
      第54回高圧討論会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高圧水素中の六方晶窒化ホウ素の構造変化II2013

    • 著者名/発表者名
      田口翔太郎、中山敦子、大村彩子、山田裕、石川文洋、谷口尚、中野智志
    • 学会等名
      第54回高圧討論会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドアンビルセルを用いたグラフェン積層数の制御ー高圧下における炭素π電子系の観察に向けてー2013

    • 著者名/発表者名
      星野豪、中山敦子、山田裕、大村彩子
    • 学会等名
      平成25年度日本物理学会新潟支部第42回例会
    • 発表場所
      新潟大学理学部、新潟市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Pressure‐induced structural‐change in hBN coexisting with hydrogen gas at room temperature2013

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Nakayama, Shotaro Tagichi, Shohei Mitsuya, Takashi Taniguchi, Satoshi Nakano, Ayako Ohmura, Fuumihiro Ishikawa, Yuh Yamada
    • 学会等名
      17th International Symposium on Intercalation Compounds
    • 発表場所
      Sendai International Center (仙台市・日本)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 3GPa以下での水素中の六方晶窒化ホウ素の振動状態と構造の変化2013

    • 著者名/発表者名
      中山敦子、田口翔太郎、三谷翔平、中野智志、谷口尚、大村彩子、石川文洋、山田裕
    • 学会等名
      物構研サイエンスフェスタ(第30回PFシンポジウム、第1回KENSシンポジウム、第1回MSLシンポジウム)
    • 発表場所
      つくば国際会議場エポカル(つくば市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Pressure-induced phase separation of graphite observed in spherulitic-graphitic nano-particles under hydrogen atmosphere2012

    • 著者名/発表者名
      Yuya Isurugi, Atsuko Nakayama, Shotaro Taguchi, Aoi Kiryu, Ayako Ohmura, Fumihiro Ishikawa, Yuh Yamada, Satoshi Nakano, Hiroshi Fujihisa
    • 学会等名
      50th European High Pressure Research Group Meeting
    • 発表場所
      テッサロニキ、ギリシャ
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 2GPa以下での水素中の六方晶窒化ホウ素の構造変化2012

    • 著者名/発表者名
      田口翔太郎、副田大介、中山敦子、中野智志、谷口尚、大村彩子、石川文洋、山田裕
    • 学会等名
      第53回高圧討論会
    • 発表場所
      大阪大学会館(豊中市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 高圧下における窒化ホウ素の振動状態2012

    • 著者名/発表者名
      三谷翔平、田口翔太郎、中山敦子、山田裕、石川文洋、大村彩子、谷口尚
    • 学会等名
      平成24年度日本物理学会新潟支部 第41回例会
    • 発表場所
      日本歯科大(新潟市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [産業財産権] 絶縁材料のラマン散乱スペクトルを用いた2次元薄膜原子構造の積層数決定装置及び積層数決定方法2014

    • 発明者名
      中山敦子、星野豪、山田裕
    • 権利者名
      中山敦子、星野豪、山田裕
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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