小杉佳久 化学研究所博士課程学生、后藤真人 同助教、譚振宏 同博士課程学生、菅大介 同准教授、岛川祐一 同教授の研究グループと藤田麻哉 産業技術総合研究所研究チーム長、齊藤高志 高エネルギー加速器研究機構物质构造科学研究所特任准教授、神山崇 同教授は國立台灣大學および台湾NSRRCの研究グループと共同で、Aサイト秩序型ペロブスカイト構造鉄酸化物NdCu3Fe4O12が巨大な圧力热量効果を示し、高効率な热制御が可能なことを実証しました。
现在、世界の电力消费の25～30%が冷却に使われていると言われるほど、热に関する问题がさまざまな形で顕在化してきています。热量効果を利用すると高効率な冷却などの热制御を実现できるので、热问题の解决に繋がります。しかし、実用に供されている热量効果材料はほとんどなく、大きな热量効果を示す固体材料の开発が求められていました。
本研究では、狈诲颁耻3Fe4O12が、室温付近でのサイト间电荷移动1次相転移に起因する磁気エントロピーの変化により、巨大な潜热が生じることを见出しました。狈诲颁耻3Fe4O12では、圧力を加えることでこの巨大な潜熱のほぼ全てを効率的に蓄熱／放熱して利用できます。実験では、圧力熱量効果により5.1 kbar（510 MPa）の圧力を加えることで約13.7 ℃の大きな断熱温度変化を達成できることが見積もられました。このような材料を使うことで、環境に優しい高効率な新しい冷却システムを構築することが可能となります。
本研究成果は、 2021年3月24日に、国際学術誌「Advanced Functional Materials」のオンライン版に掲載されました。
【顿翱滨】
Yoshihisa Kosugi, Masato Goto, Zhenhong Tan, Asaya Fujita, Takashi Saito, Takashi Kamiyama, Wei‐Tin Chen, Yu‐Chun Chuang, Hwo‐Shuenn Sheu, Daisuke Kan, Yuichi Shimakawa (2021). Colossal Barocaloric Effect by Large Latent Heat Produced by First-Order Intersite-Charge-Transfer Transition. Advanced Functional Materials, 31(25):2009476.
日刊工業新聞（3月25日 27面）に掲載されました。
