巨大な正方晶歪みのもたらす特異的な物性の探索

• 研究課題/領域番号: 26800180
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 中央大学
• 研究代表者: 岡 研吾 中央大学, 理工学部, 助教 (80602044)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 精密構造解析 / 放射光粉末X線回折 / リートベルト解析 / 酸フッ化物 / 固体化学 / 構造物性 / アニオン複合化

研究成果の概要

本研究では正方晶ペロブスカイトPbTiO3をベースとし、PbとTiを含む酸フッ化物の研究を行った。結果、新物質Pb2Ti4O9F2とPb2Ti2O5.4F1.2を発見することに成功した。精密構造解析を行った結果、Pb2Ti4O9F2中でO/Fのアニオン秩序配列が存在することを実験的に明らかにした。また、Pb2Ti2O5.4F1.2においては、これがパイロクロア型構造を持つことを確かめ、さらに対称中心のある構造にも関わらず、非常に巨大な誘電率を示すことを発見した。これは結晶中の局所的な歪みを反映しているものだと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Observation of anion order in Pb2Ti4O9F2 (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Oka and K. Oh-ishi
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 54 号: 21 ページ: 10239-10242
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.5b01496
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Negative thermal expansion induced by intermetallic charge transfer (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaki Azuma, Kengo Oka, Koichiro Nabetani
  • 雑誌名: Sci. Technol. Adv. Mater. 巻: 16 号: 3 ページ: 034904-034904
  • DOI: 10.1088/1468-6996/16/3/034904
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] New PbTiO3 Type Giant Tetragonal Compound Bi2ZnVO6 and Its Stability under Pressure (2015)
  • 著者名/発表者名: Runze Yu, Hajime Hojo, Kengo Oka, Tetsu Watanuki, Akihiko Machida, Keisuke Shimizu, Kiho Nakano, and Masaki Azuma
  • 雑誌名: Chemistry of Materials 巻: 27 号: 6 ページ: 2012-2017
  • DOI: 10.1021/cm504133e
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Melting of Pb Charge Glass and Simultaneous Pb－Cr Charge Transfer in PbCrO3 as the Origin of Volume Collapse (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Yu, H. Hojo, T. Watanuki, M. Mizumaki, T. Mizokawa, K. Oka, H. Kim, A. Machida, K. Sakaki, Y. Nakamura, A. Agui, D. Mori, T. Inaguma, M. Schlipf, K. Z. Rushshanskii, M. Lezaic, M. Matsuda, J. Ma, S. Calder, M. Isobe, Y. Ikuhara, and M. Azuma
  • 雑誌名: J. Am.Chem.Soc. 巻: 137 号: 39 ページ: 12719-12728
  • DOI: 10.1021/jacs.5b08216
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Suppression of temperature hysteresis in negative thermal expansion compound BiNi1-xFexO3 and zero-thermal expansion composite (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Nabetani, Y. Muramatsu, K. Oka, K. Nakano,1 H. Hojo, M. Mizumaki, A. Agui, Y. Higo, N. Hayashi, M. Takano, and M. Azuma
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 106 号: 6 ページ: 061912-061912
  • DOI: 10.1063/1.4908258
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Superconductivity in Noncentrosymmetric Iridium Silicide Li2IrSi3 (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Pyon, K. Kudo, J. Matsumura, H. Ishii, G. Matsuo, M. Nohara, H. Hojo, K. Oka, M. Azuma, V. Ovidiu Garlea, K. Kodama, and S. Shamoto
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 83 号: 9 ページ: 093706-093706
  • DOI: 10.7566/jpsj.83.093706
  • NAID: 210000133244
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-pressure synthesis of BaVO3: A new cubic perovskite (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nishimura, I. Yamadab, K. Oka, Y. Shimakawa and M. Azuma
  • 雑誌名: Journal of Physics and Chemistry of Solids 巻: 75 号: 6 ページ: 710-712
  • DOI: 10.1016/j.jpcs.2014.02.001
  • 査読あり
• [学会発表] パイロクロア酸フッ化物 Pb2Ti2O6-δ F2δ の結晶構造と物性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡研吾・大石克嘉・ 北條元・東正樹
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2016年会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] Synthesis and structural study of Pb containing oxyfluoride (2015)
  • 著者名/発表者名: Kengo Oka, Katsuyoshi Oh-ishi
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Hawaii convention center
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] 単結晶 PbVO3の高圧下電気抵抗測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡 研吾・山内 徹・上床 美也・東 正樹・ 大石 克嘉
  • 学会等名: 第56回高圧討論会
  • 発表場所: JMSアステールプラザ
  • 年月日: 2015-11-10
• [学会発表] Observation of anion order in Pb2Ti4O9F2 (2015)
  • 著者名/発表者名: Kengo Oka, Katsuyoshi Oh-ishi
  • 学会等名: STAC9, TOEO-9
  • 発表場所: sukuba International Congress Center
  • 年月日: 2015-10-19
  • 国際学会
• [学会発表] 酸フッ化物PbO-PbF2-TiO2系の合成と構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡研吾・大石克嘉
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 新規鉛含有酸フッ化物の合成と結晶構造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡研吾、大石克嘉
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 2015年会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [学会発表] ペロブスカイトAA’BB’O6 の高圧合成および構造・物性評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡研吾，北條元，深谷亮，成瀬卓，沖本洋一，東正樹，綿貫徹， KIM Hyunjeong，町田晃彦，榊浩司、大石克嘉
  • 学会等名: 第55回高圧討論会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2014-11-22 – 2014-11-24
• [備考] 温めると縮む不思議な材料
  • URL: http://www.yomiuri.co.jp/adv/chuo/research/20150430.html