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2015年10月12日 (月)

東工大研究チームら、クロム酸鉛の「価数の謎」解き明かす―50年来の常識覆し、巨大負熱膨張材料の開発に手掛かり―

平成27年10月9日
東京工業大学
日本原子力研究開発機構
高輝度光科学研究センター
早稲田大学
中央大学
学習院大学
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 東京工業大学応用セラミックス研究所の
東正樹教授、于潤澤博士研究員、
北條元助教らの研究グループは、
ペロブスカイト(用語1)型酸化物PbCrO3
(クロム酸鉛)の価数分布が、
50年間信じられてきたPb2+Cr4+O3ではなく、
「Pb2+0.5Pb4+0.5Cr3+O3」であることを
発見した。
 
 放射光X線と電子顕微鏡を用いた解析
で50年来の謎を解いた。
 
 PbCrO3は2価の鉛と4価の鉛が
長距離秩序(用語2)を持たず、
乱雑に存在する「電荷グラス」という状態を
持つ。
 
 また、圧力下ではPb4+とCr3+の間で
電荷の移動が起こり、10%もの体積収縮を
伴ってPb2+Cr4+O3へと変化することも
突き止めた。
 
 同様の変化を示すBiNiO3
(ビスマス・ニッケル酸化物)は、
改質することで巨大な負熱膨張(用語3)
を示すため、PbCrO3を元にした
巨大負熱膨張材料の開発も期待される。
 
 同研究グループは東工大チームのほか、
日本原子力研究開発機構の綿貫徹研究主幹、
安居院あかね研究主幹、町田晃彦研究主幹、
高輝度光科学研究センターの水牧仁一朗
副主幹研究員、早稲田大学の溝川貴司教授、
中央大学の岡研吾助教、学習院大学の
森大輔助教、稲熊宜之教授で構成される
のに加え、東京大学、産業技術総合研究所、
米国オークリッジ国立研究所、
独国マックスプランク研究所、
独国ユーリッヒ研究所が参画した。
 
 研究成果は米国化学会誌
「Journal of the American Chemical
 Society」オンライン版に掲載された。
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 化学は全くの素人なので、
>ペロブスカイト(用語1)型酸化物
>PbCrO3(クロム酸鉛)の価数分布が、
>50年間信じられてきたPb2+Cr4+O3
>ではなく、「Pb2+0.5Pb4+0.5Cr3+O3」
>であることを発見した。
 
>放射光X線と電子顕微鏡を用いた解析
>で50年来の謎を解いた。
 と言われてもピントきませんが、
 
>50年来の謎を解いた。
 ということなので、大きな成果なんで
しょう。
 
>PbCrO3を元にした巨大負熱膨張材料の
>開発も期待される。
 
 とのことなので、ゼロ熱膨張材料を開発
する為の選択肢が増えたということですね。 
 いろいろな所が協力して研究している
ようで望ましいことだと思います。
 
 科学は人類の共通財産なのですから、
出来るだけ協力しながら発展させる事が
出来たら素晴らしいですね。

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