フラックス法による新規金属亜酸化物・亜窒化物の探索

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19H02794
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 山根 久典 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (20191364)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 新物質探査 / 亜酸化物 / 亜窒化物 / フラックス法 / X線結晶構造解析 / 導電率 / 化学結合

研究成果の概要

低融点金属のSnやNaをフラックスに用いて新規亜酸化物Ti6Sn5O0.9と新規亜窒化物Sr7N2Sn3を単結晶の形態で得た。これらの単結晶についてX線回折法により結晶構造を解析し、Ti6Sn5O0.9では、O原子がTiの4面体内のサイトに位置し、金属的な電気伝導を示すことを明らかにした。Sr7N2Sn3はCa2NbO7の逆構造に関連した層状逆ペロブスカイト型構造を有する初めての亜窒化物で、4つのSn原子がジグザグに配列した[Sn4]ポリアニオンの層を介して、[Sn2N4Sr14]の逆ペロブスカイト4重層が積層している。

自由記述の分野

無機固体化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、低融点金属をフラックスとして用いることにより、これまでに報告のない結晶構造を有する亜酸化物や亜窒化物が合成され、その過程で新規の酸化物も見出された。それらの結晶構造の特徴や電気的性質が明らかにされた。これらの研究成果は、無機固体化学、結晶構造化学、無機材料科学の学術的発展に貢献するものであり、新規化合物の情報は貴重な文化遺産となる。