| 研究概要 |
超高圧による新水素化物の探索は化合物合成に圧力という第3のパラメータを加え、常圧合成では見られない特異な構造や組成を有する化合物の発見を可能にしている。水素化物の高圧合成に関しては、オートクレーブ式装置を用いた実験がこれまでの主流であり、現在までに数多くの新しい水素化物が報告されている。そこで本研究は多面体アンビル式装置を用いて、GPaオーダーの超高水素圧下でMg、Ca等のアルカリ土類金属や希土類金属とTi, V, Ni, Mn等の遷移金属系を対象とし、5mass%以上の水素を有する新規の水素化物の合成を試みることを目的とする。
超高圧アンビル式により、新規水素化物を探索する対象として、圧力変化による効果の大きい元素を選択する。MgやCaのアルカリ土類金属やLaの希土類金属は比較的圧縮率が高く、高圧の影響を受けやすいので研究対象元素として選択する。本年度はこれらの金属とTiやV等の水素化物形成元素、並びにNiやMn等水素化物を形成し難い元素等の遷移金属との組み合わせの合金系を研究対象とする。
1)Mg-Ti-H系およびMg-Cr-H系において探索を行った結果、新たな化合物は合成されなかった。
2)Mg-V-H系において探索を行った結果、未同定の相が観察されたが、新規化合物であるかは現在検討を行っている。
3)MgH2-25mol%Mnにおいて、3.5GPa以上、1073K/2hの条件下で単純単斜晶系に属する新規化合物が合成された。水素含有量は3.7mass%であり、620K以上で水素を放出する。
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