| 研究課題/領域番号 |
20K21234
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
熊田 伸弘 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (90161702)
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| 研究分担者 |
磯部 敏宏 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (20518287)
武井 貴弘 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (50324182)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| キーワード | 低熱膨張 / 光触媒 / 多孔質材料 / 非鉛圧電体 / 物質探査 |
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| 研究実績の概要 |
新しい化合物の発見が飛躍的な特性向上や新たな機能の出現をもたらすことには論を待たず、そのためにはマテリアルインズフォマティクスは強力な武器になる。一般に無機化合物における新物質探索の指針となるのは熱力学的データから導かれる状態図やイオン半径、化学結合および電子構造を基礎とした結晶化学である。これらの基礎データを基にマテリアルインズフォマティクスによって物質探索が行われるが、申請者はこれに合成手法に依存して生成する結晶相などの経験的に見出されているデータも追加することによって探索の精度を上げることを試みる。さらに本研究では放射光X線回折を有効に利用することによりマテリアルインズフォマティクスの探索結果を短時間かつ高精度で検証することで、実用材料へのプロセスの確立を目指す。特に熱力学や結晶化学などの基礎データを考慮したマテリアルズインフォマティスに加え、さらにその結果を放射光X線回折を用いることでより精度の高い物質探索に繋げることを目的としている。特にニオブ酸塩、チタン酸塩、ジルコニウム酸塩およびビスマス酸塩などについてマテリアルズインフォマティクスを用いて①低熱膨張無機材料、②光触媒材料、③異吸着性多孔質材料および④非鉛圧電材料に関する物質探索を試み、その結果を基に放射光Ⅹ線回折を用いて実用材料への応用の可能性を探ることを計画していた。本年度はリン酸硫酸ジルコニウム系での新たな低熱膨張材料を見出し、放射光X線回折を用いた高温in situ観察を行うことで優れた低熱膨張材料であることが確認できた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
新型コロナウイルの感染拡大により放射光施設であるSPring-8での実験が制約されたために計画していた実験の一部を行うことができなかったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
光触媒材料、異吸着性多孔質材料および非鉛圧電材料に関する物質探索をマテリアルズインフォマティクスで行い、その結果を放射光X線回折実験を用いた確認を行うが、限られた時間での実験が予測されるので、放射光X線回折実験のための予備実験を多くすることでより多くの成果をあげることができるようにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
令和２年度は新型コロナウイルスの感染拡大により放射光施設であるSPring-8の利用ができなかったため、令和３年度ではその施設使用料および旅費に使用予定である。
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