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2021 年度 実績報告書

ハイエントロピー複合アニオン化合物の創製と新機能探索

公募研究

研究領域ハイエントロピー合金:元素の多様性と不均一性に基づく新しい材料の学理
研究課題/領域番号 21H00141
研究機関東京工業大学

研究代表者

清水 亮太  東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (70611953)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
キーワード薄膜物性 / 複合アニオン化合物 / ハイエントロピー化合物
研究実績の概要

2021年度はTi、Liのスパッタによるアニオン複合化と薄膜材料の多様化の観点におけるハイエントロピーフッ化物薄膜創製に取り組んだ。
Ti金属ターゲットにおいて、水素・窒素・酸素・CF4の4種のガスによる混合に取り組んだところ、水素と窒素の共存はできそうだが、酸素希釈が足りず酸化物が生成し、CF4はカーボンの混入が認められた。今後は酸化についてはAr/O2の希釈ガスのさらなる希釈、フッ化については希釈フッ素の利用を検討する。
Li金属ターゲットにおいては、融点の低さ(~180oC)に起因して、満足な成膜レートの確保が難しい状況である。今後はLi3Nのターゲットから、上記の条件も参考にしつつ水素化・フッ化・酸化を進める。
薄膜材料のハイエントロピー化合物の多様化の観点から、フッ化物のハイエントロピー材料にも取り組みを始めた。こちらは、ペロブスカイト型フッ化物の薄膜作製に成功し、ハイエントロピー化の道筋が見えてきた。

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

当初予定した各種アニオン化のバランスが不十分であり、その点をうまく考慮・調整する必要があるため。

今後の研究の推進方策

水素化・窒化と同程度のマイルドな酸化・フッ化条件を、希釈ガスを用いて検討を行う。また、フッ化物つながりで、近年注目が集まっているハイエントロピーフッ化物合成にも取り組み、薄膜材料のハイエントロピー化合物のバラエティを増大させることも狙う。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Synthesis of high-entropy layered oxide epitaxial thin films: LiCr1/6Mn1/6Fe1/6Co1/6Ni1/6Cu1/6O22022

    • 著者名/発表者名
      Kaidong Wang, Kazunori Nishio, Koji Horiba, Miho Kitamura, Kurei Edamura, Daisuke Imazeki, Ryo Nakayama, Ryota Shimizu, Hiroshi Kumigashira, Taro Hitosugi
    • 雑誌名

      Crystal Growth Design

      巻: 22 ページ: 1116-1122

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.1c01076

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cryst. Growth Des. 2021, 21, 82021

    • 著者名/発表者名
      Xin Dai, Yuya Komatsu, Ryota Shimizu, and Taro Hitosugi
    • 雑誌名

      Crystal Growth Des.

      巻: 21 ページ: 4468-4472

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.1c00364

    • 査読あり
  • [学会発表] Synthesis of high-entropy perovskite oxide epitaxial thin films using a pulsed laser deposition technique2021

    • 著者名/発表者名
      Kaidong Wang, Kazunori Nishio, Kurei Edamura, Yuki Sasahara, Ryo Nakayama, Ryota Shimizu, Taro Hitosugi
    • 学会等名
      Materials Research Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Selective fabrication of Ca2NH and CaNH epitaxial thin films using magnetron sputtering system2021

    • 著者名/発表者名
      Seoungmin Chon, Ryota Shimizu, Yuki Sugisawa, Shigeru Kobayashi, Kazunori Nishio, Daiichiro Sekiba, Taro Hitosugi
    • 学会等名
      European Materials Research Society Spring Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Selective fabrication of Ca2NH and CaNH epitaxial thin films using reactive magnetron sputtering2021

    • 著者名/発表者名
      Seoungmin Chon, Ryota Shimizu, Yuki Sugisawa, Shigeru Kobayashi, Kazunori Nishio, Markus Wilde, Daiichiro Sekiba, Katsuyuki Fukutani, Taro Hitosugi
    • 学会等名
      The 82nd JSAP Autumn Meeting

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公開日: 2022-12-28  

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