電子軌道・分域構造制御による巨大負熱膨張材料の開発

• 研究課題/領域番号: 24H00374
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分26:材料工学およびその関連分野
• 研究機関: 東京科学大学
• 研究代表者: 東 正樹 東京科学大学, 総合研究院, 教授 (40273510)
• 研究分担者: 森 茂生 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (20251613) ; 綿貫 徹 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光量子科学研究所, 副所長 (30343932) ; 重松 圭 東京科学大学, 総合研究院, 助教 (40754578) ; 西久保 匠 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 次世代半導体用エコマテリアルグループ(東G), 研究員(任期有) (50905271) ; Das Hena 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 次世代半導体用エコマテリアルグループ(東G), 研究員(任期有) (60836170)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 48,100千円 (直接経費: 37,000千円、間接経費: 11,100千円); 2025年度: 16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円); 2024年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
• キーワード: 負熱膨張 / ペロブスカイト / 電子軌道 / 分域構造 / 放射光X線

研究開始時の研究の概要

ナノテクノロジーの発展に伴い、熱膨張による位置決めのズレや異種材料接合界面の剥離が大きな問題となっており、温めると縮む、負熱膨張材料を用いた熱膨張制御に大きな注目が集まっている。極性－非極性転移で世界最大の体積収縮（9.3%）を示すPb0.8Bi0.1Sr0.1VO3や、金属間電荷移動による既存材料の5倍の負の線熱膨張係数を持ち、試薬としての販売が始まったBiNi1-xFexO3などの相転移型負熱膨張材料を開発した経験を活かし、電子軌道の制御によるさらなる新物質の探索と、分域構造制御による負熱膨張特性の最適化を行う。