2021 年度研究成果報告書

電気的ニュートラルなCe(IV)層状ペロブスカイトナノシートの創成と光機能

研究課題

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研究課題/領域番号	20K15106
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分28010:ナノ構造化学関連
研究機関	東北大学
研究代表者	長谷川拓哉東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (30793690)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード	ペロブスカイト / レドックス / 電子構造 / セリウム
研究成果の概要	本研究は，代表者が世界に先駆けて発見したセリウム導入層状ペロブスカイトに対して，その物質系の拡張と，従来の層状ペロブスカイトにはなかったレドックス特性を発現させることを目的としたものである。結果として，ペロブスカイト層を剥離したアニオン性[Ce(III)Ta2O7]-を合成し，それを化学的に酸化することで誘導される電荷中性な[Ce(IV)Ta2O7]ペロブスカイト層の創成に成功した。これは，従来の層状ペロブスカイトにはない，レドックス能を最大限に引き出すことで達成されたもので，「レドックス性層状ペロブスカイト」という新しい物質系を構築したといえる。
自由記述の分野	無機材料化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究で達成した成果は，無機材料の代表格であるペロブスカイト化合物の一種である層状ペロブスカイトにおける新しい特性を生み出したもので，無機材料化学において革新的なものとなった。特に，原子層レベルのペロブスカイトナノシートの出発物質である層状ペロブスカイトは，ナノ材料化学の観点から極めて重要で，ペロブスカイトナノシートに新たな特性となる「レドックス能」を付与するものとなった。そうした材料科学の主要物質群に対して，新たな機能を付与した本研究は，学術的に大きな意味を持つ研究となった。