| 研究実績の概要 |
本研究は、地球上に最も豊富に存在する酸化物であるシリケート及びアルミネートを用いて、新しい機能性酸化物の創出に取り組むものである。地殻に存在するシリケートやアルミネートは主に酸素四面体構造を基本構成要素とする結晶構造を有するが、このような酸素四面体系物質における物質設計指針は確立されていない。そこで本研究では、酸素四面体系物質の特徴を活かした新しい物質設計指針、いわば酸素四面体エンジニアリングの確立に取り組む。本研究の成果によって、優れた機能性を備えた新しいシリケート及びアルミネートが創出され、環境に優しい次世代の科学技術への道筋が切り拓かれると期待される。
今年度は、Bi2(Si,Al)O5系における高誘電率ガラスの開発を目的として、無容器浮遊法による高品質ガラスの系統的作成を実施した。その結果、Al低含有量側においてガラスとしては非常に大きな比誘電率（40~50）を有する新材料を見出した。
一方アルミネートソーダライト型酸化物では、昨年度に引き続いてアルミネートソーダライト型酸化物A8[AlO2]12(XO4)2（A = Ca, Sr、X = Mo, S）に着目し、放射光Ⅹ線粉末回折を用いた構造解析、動的粘弾性測定、そして低温領域における詳細な誘電測定を実施した。その結果、A = Ca, Sr、X = Moの系でユニークな歪みガラス状態を見出し、A = Ca, Sr、X = Sの系では新奇な反強誘電性－リラクサー相転移を見出した。また、フレームワークを形成するAlサイトに異種元素置換を施した系に関しても系統的な物質合成と基礎物性計測を実施し、放射光X線による粉末回折実験によってCa-rich組成領域の相図を明らかにした。
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