| 研究課題/領域番号 |
22H00269
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
徐 超男 東北大学, 工学研究科, 教授 (70235810)
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| 研究分担者 |
西堀 麻衣子 東北大学, 国際放射光イノベーション・スマート研究センター, 教授 (20462848)
鄭 旭光 佐賀大学, 理工学部, 教授 (40236063)
藤尾 侑輝 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (90635799)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | 応力発光 / 圧電性 / マルチピエゾ / 強誘電 / 発光 / 磁性 / 結晶構造 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は、新規な応力発光体とマルチピエゾ体の開発に成功した。特に、新しいミクロファイバー状応力発光物質を発見し、これを調べるために放射光を用いたX線吸収分光実験を行い、新しい物質Sr2AlO4を同定した。さらに、第一原理計算で電子の密度計算を行い、この物質の酸素イオンが安定したマイナス1価のO－の状態で存在すること確認した。世界で初めて酸素が安定してマイナス1価（O－）の状態を保てることを発見し、これまでの常識を覆した。従来、酸素イオンは通常、安定したマイナス2価（2-）の状態で存在するため、他の価数で安定させることは非常に難しい。通常の酸素イオン状態であるO2－では、外殻の電子配置が2s22p6となり、電子がすべて対をなしているため磁性が消失する。しかし、O－状態では外殻の電子配置が2s22p5となり、不対電子が残った。この不対電子はスピンを持っており、p軌道で強磁性を生み出すことが確認された。この強磁性は、p軌道が安定して存在できることにより、900K（627℃）の高温環境下でもその強磁性が維持されることが確認された。さらに、この安定したマイナス1価の酸素（O－）を活性な状態で利用できることが分かり、長年の課題であった希少金属に頼らない触媒材料の開発が期待され、エネルギーや環境分野での応用に大きな可能性が開かれる。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度は、理論と実験の相互フィットバックにより新規な高性能応力発光体の合成とその機能発現機構を明らかにすることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、新規な応力発光体の電気・磁気・光・機械の機能評価と高度化を進めていく。
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