遷移金属酸化物の低温還元反応 - 酸化物配位化学の構築へ向けて -

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25248016
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 陰山 洋 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40302640)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤田 晃司 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50314240)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: トポケミカル反応 / 低温合成 / ペロブスカイト / 酸水素化物

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、代表者が構想する「酸化物配位化学」へと将来発展させるための基盤を構築することを目指し、低温トポケミカル還元反応や高圧合成法を用いて超還元型酸化物や混合アニオン化合物の合成を試み、またその特異な配位構造に由来する磁性・光物性などを開拓するものである。H27年度には、以下の三つの成果が得られた。(1)酸素イオン伝導体として知られるBi4V2O11がを還元し酸素欠損を導入していくとBi4V2O10.6以下ではBiも一緒に欠損しBi3.6V2O10まで還元される。この物質の構造などについて報告した論文をInorg.Chem.誌に報告した。(2)ユウロピウムチタン酸水素化物EuTi(O,H)3をアンモニア中で処理すると窒化されEuTiO2Nとなることが分かった。この反応はヒドリドが窒素に置き換わる際にできる少量の欠損を介して促進されると考えられる。この興味深い反応を報告した論文はJ.Am.Chem.Soc.誌に出版された。(3)薄膜でチタン酸水素化物ATiO3-xHx (A = Ba, Sr)を合成しその電気的性質を測定した。論文はCHem.Matter.誌に報告した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Magnetic and Structural Studies on Two-Dimensional Antiferromagnets (MCl)LaNb2O7 (M = Mn, Co, Cr) (2016)
  • Author(s): Atsushi Kitada, Yoshihiro Tsujimoto, Masakazu Nishi, Akira Matsuo, Koichi Kindo, Yutaka Ueda, Yoshitami Ajiro, and Hiroshi Kageyama
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. Volume: 85巻 Pages: 034005/1～6
  • DOI: 85, 034005/1-6 (2016).
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Topochemical Nitridation with Anion Vacancy-assisted N3–/O2– Exchange (2016)
  • Author(s): Riho Mikita, Tomoko Aharen, Takafumi Yamamoto, Fumitaka Takeiri, Tang Ya, Wataru Yoshimune, Koji Fujita, Suguru Yoshida, Katsuhisa Tanaka, Dmitry Batuk, Artem M. Abakumov, Craig M. Brown, Yoji Kobayashi, and Hiroshi Kageyama
  • Journal Title: J. Am. Chem. Soc Volume: 138巻 Pages: 3211～3217
  • DOI: 138, 3211-3217 (2016).
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Interlayer Communication in Aurivillius Vanadate to Enable Defect Structures and Charge Ordering (2015)
  • Author(s): Yaoqing Zhang, Takafumi Yamamoto, Mark A. Green, Hiroshi Kageyama, and Yutaka Ueda
  • Journal Title: Inorg. Chem Volume: 54巻 Pages: 10925～10933
  • DOI: 54, 10925-10933 (2015)
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Electrical Properties of Epitaxial Thin Films of Oxyhydrides ATiO3-xHx (A = Ba and Sr) (2015)
  • Author(s): Guillaume Bouilly, Takeshi Yajima, Takahito Terashima, Wataru Yoshimune, Kousuke Nakano, Cédric Tassel, Yoshiro Kususe, Koji Fujita, Katsuhisa Tanaka, Takafumi Yamamoto, Yoji Kobayashi, and Hiroshi Kageyama
  • Journal Title: Chem. Mater Volume: 27巻 Pages: 6354～6359
  • DOI: 27, 6354-6359 (2015)
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 高温トポケミカル反応による新規酸窒化物の合成 (2016)
  • Author(s): 三木田梨歩、阿波連知子、山本隆文、竹入史隆、吉宗 航、藤田晃 司、吉田 傑、田中勝久、D. Batuk、 A. Abakumov、 C. Brown、小林洋治、陰山 洋
  • Organizer: 日本化学会第96春季年会
  • Place of Presentation: 同志社大学（京都府京田辺）
  • Year and Date: 2016-03-25
• [Presentation] High Pressure Synthesis, Structure, and Magnetic Properties of Novel Perovskite Oxyhydrides (2015)
  • Author(s): Cedric Tassel, Yoshihiro Goto, Yoshinori Kuno, Yoji Kobayashi, Hiroshi Kageyama
  • Organizer: Pacifichem 2015
  • Place of Presentation: Hawaii, USA
  • Year and Date: 2015-12-20
• [Presentation] 混合アニオン酸化物の化学と物理 (2015)
  • Author(s): 陰山 洋
  • Organizer: 量子物質研究の最前線
  • Place of Presentation: 東大物性研（千葉県柏市）
  • Year and Date: 2015-12-09
• [Presentation] Anion-controlled Functions in Perovskite Based Compounds (2015)
  • Author(s): Hiroshi Kageyama
  • Organizer: International Conference on Magnetic Materials & Applicaitons (ICMAGMA-2015)
  • Place of Presentation: Chennai, India
  • Year and Date: 2015-12-04
• [Presentation] Intersite Charge Transfer Transition in a Square Planar Coordinated Iron Oxide (2015)
  • Author(s): Takafumi Yamamoto, Takateru Kawakami, Masaichiro Mizumaki, Taku Okada, and Hiroshi Kageyama
  • Organizer: The 9th International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics (STAC-9)
  • Place of Presentation: Tsukuba, Ibaraki-shi, Japan
  • Year and Date: 2015-10-19
• [Presentation] A Magnetically Ordered LiNbO3-type Manganese Oxynitride (2015)
  • Author(s): Cedric Tassel, Yoshinori Kuno, Takafumi Yamamoto, Yoji Kobayashi, and Hiroshi Kageyama
  • Organizer: 日本物理学会 2015年秋季大会
  • Place of Presentation: 関西大学（大阪府吹田市）
  • Year and Date: 2015-09-18
• [Presentation] 高温トポケミカル反応による新規酸窒化物の合成 (2015)
  • Author(s): 三木田 梨歩, 阿波連 知子, 山本 隆文, 竹入 史隆, 吉宗 航, 藤田 晃司, 田中 勝久, 陰山 洋
  • Organizer: 日本セラミックス協会 第28回秋季シンポジウム
  • Place of Presentation: 富山大学（富山市五福）
  • Year and Date: 2015-09-18
• [Presentation] トポケミカル反応による新規バナジウム酸窒化物の合成 (2015)
  • Author(s): 出雲 菜々, 山本 隆文, 竹入 史隆, 陰山 洋
  • Organizer: 日本セラミックス協会 第28回秋季シンポジウム
  • Place of Presentation: 富山大学（富山市五福）
  • Year and Date: 2015-09-18
• [Presentation] Mixed Anion Compounds with Functional Properties (2015)
  • Author(s): Hiroshi Kageyama
  • Organizer: NanoMat2015, 11th Japan-France Workshop on Nanomaterials and 2nd WPI-Workshop on Materials Science
  • Place of Presentation: University of Rennes 1, France
  • Year and Date: 2015-05-28
• [Presentation] Anion-Controlled Functionalities in Perovkite-based Materials (2015)
  • Author(s): Hiroshi Kageyama
  • Organizer: The 2nd Kyoto‐Bordeaux Symposium 2015
  • Place of Presentation: Kyoto University, Japan
  • Year and Date: 2015-05-22
• [Presentation] A New Trend in Solid State Chemistry (2015)
  • Author(s): Hiroshi Kageyama
  • Organizer: 4th Super-PIRE REIMEI -26th REIMEI Workshop on Frontiers of Condensed Matter Physics
  • Place of Presentation: TRIUMF, Vancouver, Canada
  • Year and Date: 2015-05-18
• [Presentation] High-temperature Topochemical Synthesis of Perovskite Oxynitrides (2015)
  • Author(s): Riho Mikita
  • Organizer: Solid State Chemistry, “Top Chefs”
  • Place of Presentation: UCCS, Lille, France
  • Year and Date: 2015-05-13
• [Presentation] Transition Metal Oxynitrides and Oxyhydrides (2015)
  • Author(s): Hiroshi Kageyama
  • Organizer: E-MRS, Advances and Enhanced Functionalities of Anion-controlled New Inorganic Materials
  • Place of Presentation: Lille, France
  • Year and Date: 2015-05-12
• [Presentation] Europium Titanium Oxynitride (2015)
  • Author(s): Riho Mikita, Fumitaka Takeiri, Tomoko Aharen, Takafumi Yamamoto, Wataru Yoshimune, and Hiroshi Kageyama
  • Organizer: E-MRS, Advances and Enhanced Functionalities of Anion-controlled New Inorganic Materials
  • Place of Presentation: Lille, France
  • Year and Date: 2015-05-11
• [Presentation] Intersite Charge Transfer Transition in a Square Planar Coordinated Iron Oxide (2015)
  • Author(s): Takafumi Yamamoto, Takateru Kawakami, Masaichiro Mizumaki, Taku Okada, and Hiroshi Kageyama
  • Organizer: E-MRS, Advances and Enhanced Functionalities of Anion-controlled New Inorganic Materials
  • Place of Presentation: Lille, France
  • Year and Date: 2015-05-11