圧縮率の違いを利用した層状化合物の創製

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K22230
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分36:無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 山本 隆文 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (80650639)
• 研究期間 (年度): 2019-06-28 – 2022-03-31
• キーワード: 高圧 / 圧縮率 / 層状構造 / 複合アニオン

研究成果の概要

近年1GPaを超える圧力を使った無機化合物合成が一般的になりつつあるが、どのような化合物がどのような圧力で合成できるのかということに関しては明確な指針がないのが現状であった。本研究はイオンの圧縮率（すなわち硬さ・柔らかさ）というパラメータに着目して、高圧下での物質の挙動や、高圧下での安定構造を明らかにした。具体的には、酸化物イオンに比べてニクタイドやヒドリドが柔らかいことに着目して、複数のアニオンを含む複合アニオン化合物における、高圧下の相転移や合成手法について明らかにした。

自由記述の分野

固体化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究ではヒドリドの柔らかさに着目した酸水素化物の秩序/無秩序構造の安定化メカニズム関して、理論と合成の両面からアプローチし、その設計指針を明らかにした。また酸化物イオンに比べてニクタイドやヒドリドが柔らかいことに着目して、高圧下での構造相転移を見出した。このような研究は、近年一般的な合成法になりつつある、GPaオーダーの合成法に関する物質の設計指針や、高圧下での物性制御の指針となるものであり、将来的な新物質探索や新物性探索につながる結果である。