研究課題
本研究ではこのヒドリドの特異な圧縮挙動を利用することで、これまで不可能であったアニオンの秩序/無秩序構造の自在な制御、ヒドリドの特異な結合様式を利用した革新的物性制御を試みている。H29年度は、ヒドリドの新しい二つの性質を明らかにし、論文を出版した(Nat.Commun.2017)。一つはヒドリドが極めて圧縮されやすいという性質、もう一つは金属原子間の相互作用を対称性の違いでブロックするという性質である。これらの結果により、ヒドリドを利用することによって、体積をロスすることなく、原子レベルで次元性を制御できることを示した。この新しい設計戦略を用いて今後、ヒドリドを含んだ様々な磁気・電子材料が開発されることが期待される。さらに、超高圧を用いた合成法により新規の酸水素化物BaVO3-xHxを得て、論文に発表した (Chem. Mater. 2018)。この物質は面共有の八面体ネットワークを含む構造となっており、初めて頂点共有の八面体ネットワークを含む構造となる。放射光X線回折測定と中性子回折測定を組み合わせることによって、x=0.3においてヒドリドが選択的に面共有サイトを占有することが分かった。さらに、およそ1500パターンの構造を機会学習の手法を利用して網羅的に調べることによって、バナジウム化合物においてヒドリドがトランス配位を好むの傾向を示すことを明らかにした。これによって、従来困難であった複合アニオン化合物の大きな課題である局所構造を明らかにする新しい方法論を開拓したといえる。
1: 当初の計画以上に進展している
研究実績の概要に記載したように、ヒドリドの新しい二つの性質を明らかにして、論文発表を行った。京大からプレスリリースを行うなど、非常に重要度の高い研究である。また高圧下での秩序無秩序相転移を探索する過程で新物質を発見し、こちらも論文発表を行った。このようにヒドリドに関する研究は非常によく進展している。
今後も層状化合物など様々な物質に同様な実験を行い、酸水素化物におけるヒドリドの性質を開拓していく。またBaVO3-xHxに関連した新規酸水素化物の開拓も行っていく。
すべて 2018 2017 その他
すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)
Chemistry of Materials
巻: 30 ページ: 1566～1574
10.1021/acs.chemmater.7b04571
Nature Communications
巻: 8 ページ: 1217
10.1038/s41467-017-01301-0
