【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2025.04.07】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22QS0116
利用課題名 / Title
高温高圧下におけるバナジウム酸水素化物のアニオン秩序-無秩序相転移の探索
利用した実施機関 / Support Institute
量子科学技術研究開発機構 / QST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion
キーワード / Keywords
酸水素化物,ペロブスカイト,複合アニオン,高圧合成,秩序無秩序相転移,X線回折/X-ray diffraction,放射光/Synchrotron radiation
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
山本 隆文
所属名 / Affiliation
東京工業大学フロンティア材料研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
大河内寛保,栃沢晴希
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
齋藤寛之,中平夕貴
利用形態 / Support Type
（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
遷移金属酸水素化物は、近年注目を集めている物質群であり、自在な物質設計を行う為には、反応メカニズムを理解することが重要になってくる。本研究では、バナジウム酸水素化物の高温高圧下でのin situ測定を、SPring8 BL14B1ビームラインにおいて行った。それによって、結晶構造の変化を直接観察し、温度誘起相転移のメカニズムの調査を行った。
実験 / Experimental
【利用した装置】：高温高圧プレス装置
【実験方法】
東京工業大学の実験室で合成した試料に対し、SPring8 BL14B1ビームラインにおいて高温高圧プレス装置を用いて3.5 GPaの圧力下で、室温から400℃まで100℃ごとに昇温し、その後徐冷することで反応が進行する過程を観察した。
結果と考察 / Results and Discussion
Fig.1に、3.5 GPaにおける各温度でのXRD回折パターンを示した。この結果から、400℃で正方晶相（▲）が消失し、立方晶相（●）に相転移することが明らかになった。一方で冷却過程における相転移は確認されず、室温まで立方晶のままだった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1. 3.5 GPaにおける高温高圧in situ XRDパターン
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本研究は、学術変革領域(A)「超セラミックス」によるサポートを受けました。また、本研究は量子科学技術研究開発機構の齋藤寛之博士との共同研究です。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Jinya Suzuki, Selective Synthesis of Perovskite Oxyhydrides Using a High-Pressure Flux Method, Journal of the American Chemical Society, 145, 16398-16405(2023).
DOI: 10.1021/jacs.3c02240
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 大河内寛保、西久保匠、酒井雄樹、東正樹、山本隆文, “高温高圧下のフラックス法を用いたバナジウム酸水素化物の単結晶育成” 日本セラミックス協会第 61回基礎科学討論会, 令和5年1月7日.
- 栃沢 晴希、西久保 匠、酒井 雄樹、重松 圭、東 正樹、山本 隆文、”圧力を利用した酸水素化物におけるアニオン配列の制御”、日本セラミックス協会第36回秋季シンポジウム（京都）、令和5年9月6日
- 佐原広樹, 大河内寛保, 栃沢晴希, 重松圭, 西久保匠, 酒井雄樹, 東正樹, 山本隆文, "バナジウム酸水素化物の単結晶育成と物性評価", 日本セラミックス協会第37回秋季シンポジウム（名古屋市）, 令和6年9月12日.
- Haruki Tochizawa, Teppei Nagase, Takumi Nishikubo, Kei Shigematsu, Masaki Azuma, Takafumi Yamamoto, "Control of anion ordering in oxyhydrides under high pressure", The 14th International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics（横浜市）, 令和6年10月8日.
- Hiroki Sahara, Hiroyasu Okochi, Haruki Tochizawa, Kei Shigematsu, Takumi Nishikubo, Yuki Sakai, Masaki Azuma, Takafumi Yamam, "Single crystal growth and characterization of vanadate oxyhydrides", The 14th International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics（横浜市）, 令和6年10月8日.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件