山本隆文 工学研究科助教、陰山洋 同教授、川上隆輝 日本大学准教授、John E. McGrady オックスフォード大学教授、Michael A. Hayward 同教授らの研究グループは、負の電荷をもつ水素が極めて圧縮されやすく、金属原子間の相互作用を対称性の違いでブロックすることを明らかにしました。
本研究成果は、2017年10月31日付けで英国の学術誌「Nature Communications」に掲載されました。
研究者からのコメント
左から、阴山教授、山本助教、川上准教授
来るべき水素社会に向けて、负の电荷をもつ水素イオンヒドリドを含む化合物、特にヒドリドを含む酸化物が近年続々と报告されてきています。最近ではヒドリドを含む酸化物を新しい电池材料として利用しようとする试みなど実用的な観点からも研究が进んできています。今回得られた结果は、ヒドリドを利用することによって、厚い大きなセパレーターを使わなくても、原子レベルで电子状态の次元性を制御できることを示しています。电子状态は物质の机能に直结することから、电子状态を自在に制御することは高度な机能を持つ磁気?电子材料を得る上で必要不可欠な要素です。今回得られた新しい戦略を用いて今后、ヒドリドを含んだ様々な材料が开発されることが期待されます。
概要
水素は通常、正に帯电したイオン（プロトン：贬 ＋ ）として存在しています。しかし、近年になって负の电荷をもつ水素イオン（ヒドリド：贬 – ）を含む酸化物が次々に报告され、水素の贮蔵?取り出しや利活用にブレイクスルーをもたらす材料の候补として期待を集めています。ヒドリドは个体の中でイオンを拡散させる能力が高く、电池の材料としても注目されていますが、现状ではその基本的な性质がほとんどわかっていないため、この材料に関わる研究は暗中模索の状态でした。
本研究グループは、ヒドリドを含む层状の酸化物厂谤痴翱 2 贬（厂谤：ストロンチウム、痴：バナジウム、翱：酸素、贬：水素）に圧力を加える実験によって、ヒドリドが极めて圧缩されやすく、层间の金属原子间の相互作用をブロックするという性质をもつことを発见しました。これらの结果は、ヒドリドを利用することによって、厚いセパレーターを使わなくても二次元的な特性が出せることを示しています。この新しい设计戦略を用いて今后、ヒドリドを含んだ様々な磁気?电子材料が开発されることが期待されます。
详しい研究内容について
书誌情报
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Takafumi Yamamoto, Dihao Zeng, Takateru Kawakami, Vaida Arcisauskaite, Kanami Yata, Midori Amano Patino, Nana Izumo, John E. McGrady, Hiroshi Kageyama & Michael A. Hayward (2017). The role of π-blocking hydride ligands in a pressure-induced insulator-to-metal phase transition in SrVO2H. Nature Communications, 8:1217.
- 京都新聞（11月7日 27面）、産経新聞（11月22日 23面）および日刊工業新聞（11月1日 21面）に掲載されました。
