News
LetterVol.1

20th January, 2017平成28年度—平成32年度

文部科学省科学研究費補助金
新学術領域研究（研究領域提案型）

平成28年度—平成32年度
新学術領域研究

複合アニオン化合物の創製と新機能Mixed Ani nMixed Ani n

CONTENTS
目次

1

巻頭言

2

全体概要と組織

5

メンバー紹介＆グループ研究内容概略

6

研究項目 A01 ：新規複合アニオン化合物の創製：物質合成と設計指針の確立

10

研究項目 A02 ：複合アニオン化合物の理解：化学・構造・電子状態解析

17

研究項目 A03 ： 複合アニオン化合物の新規化学
機能の創出

25

領域ニュース
キックオフミーティング

34

トピカル会議38

Workshop on"Solid-state chemistry for oxide and mixed-anion
systems"39

物性科学領域横断研究会

40

レクチャーツアー

41

班間連携強化会議

43

班内留学報告44

アウトリーチ活動報告抜粋（2016.6-2016.11）

47

領域ロゴマークについて

50

発表論文リスト（2016.6-）

51

受賞報告

52

国際会議情報54

その他の情報

55

編集後記

56

News Letter Vol.1

1

巻頭言

「複合アニオン」の頂を目指そう

領域代表

陰山

洋

新学術領域研究「複合アニオン化合物の創製と機能開拓」

分野の研究者の集合体であり、複合アニオンにはこれまでがスタートしました。複合アニオン化合物は、ほぼ未開との常識が通用しないことも多々有るはずです。また、サイいってよい物質系ですので新学術の名に相応しいテーマとエンス以上に、各コミュニティの「慣わし」が邪魔する可確信しています。来年度からは公募研究も加わりますが、能性もあります。今までキックオフミーティングを含め本まずは「合成」「解析」、「機能」からなる計画研究のメンバー、

領域で開催した会議では、お互い遠慮している傾向があるの一人一人が、大きな夢をもち、独自の切り口や思い入れと感じました。本領域では、「慣わし」は取っ払いましょう。

を大切にしながら、この未開物質のベールを一つずつ剥がそのかわりに、「なぜ？」という好奇心を「共通言語」にししていただければと願っています。

て遠慮なくガンガン議論しましょう。特に、学生を含む若しかし、複合アニオン化合物の科学は、既存の様々な物

手には、元気一杯に活躍してほしいと願っています。新し質科学のコミュニティを巻き込んで展開していく新しい分

い学問だからこそ、若い人に大きなチャンスがあると思っ野であるからこそ、班内・班間で共同研究を推進していくています。もちろん、シニアであっても若い気持ちさえあ

ことが何よりも大切であると考えています。私はこれまで、れば大丈夫でしょう。

合成、磁性、超伝導、触媒、電池、と物理と化学をまたがっ

新学術の運営は大変なことも多いですが、嬉しいこともて様々な共同研究を経験してきたつもりです。しかし、そ幾つかありました。三つ紹介します。まず一つ目は、計画

れでもなお、異分野の研究者の共同研究は容易にはいかな

研究のメンバーの中では、「自発的」に共同研究のミーティ

いことを知っています。計画研究のメンバーは、まさに異ングが企画されるなど積極的な活動がみられることです（全2

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

員ではありませんが）。少なくとも私はそうですが、大抵のアすることができました。酸水素化物は、本領域で集中的アイディアは失敗に終わります。しかし、大なり小なり 5に取り組む物質ですので大きな励みになりました。

個、10 個アイディアを持ち寄って議論し、実際に試してみ

最後に、凝縮系科学賞の第 11 回受賞者に、計画研究（機て初めて気づくことがあったり、失敗であったとしてもブ

能班）の代表の前田さんが選ばれ、12 月に神戸大学で開催

レークスルーに繋がる次の展開が見えたりするのではない

された第 10 回物性科学領域横断研究会に合わせて、受賞でしょうか。このような自発的な活動が班内・班間でどんどん拡がっていくことを期待しています。
二つ目は、昨年 9 月にオスロで開催されたプロトン伝導
体 の 国 際 会 議（Solid State Protonic Conductors 18；
SSPC18）にて、初めて「ヒドリド（H–）伝導」のセッションが設けられたことです。小生は、基調講演としてこのセッション内で講演する機会を与えていただきました。チタン系ペロブスカイト酸化物におけるヒドリドの存在は、20 世
紀からの大問題で懐疑的な人も多かったと聞きますが、今回のセッションでの活発な議論を通じて市民権を得たと同時に、イオン伝導体としての大きな可能性を参加者とシェNews Letter Vol.1

3

講演と表彰式が行なわれました。同研究会と同賞の組織委す。研究の醍醐味を一般の人にも伝えましょう。添付した員は、ともに固体物理学のコミュニティによって構成され絵は、10 月に行なった出雲学校（小生の母校）の一年生向ていますので、触媒化学の前田さんのご受賞は、異例ともけの講演で使ったスライドで、勉強（受験勉強）と研究のいえるでしょう（しかし、圧倒的な成果ですので当然だと違いを表したつもりです。研究が進むにつれ、道がどんど

思います）。複合アニオンはこれまで固体物理では殆ど知らんでき、最後には整備される（左図）わけですが、複合ア

れていませんので、加藤愛梨さん（内本先生の学生）のポ

ニオンの研究は、まだ足跡のない未開の山といえるでしょ

スター賞の受賞とともに、認知してもらう良いきっかけにう。今後 5 年間、みんなで道無き道を進んでいきながら（迷なったと確信しています。

いながら）頂点を目指して登っていき、基礎学理を構築し本領域では、アウトリーチ活動も積極的に進めていきま4

複合アニオン化合物の創製と新機能ましょう！！

Mixed Ani n

全体概要と組織
21 世紀に入って、複数のアニオンが同一化合物に含まれ物学を基礎として発展してきた従来の結晶化学の延長線上る「複合アニオン化合物」が、新しいタイプの無機材料とにはなく末開拓な領域が数多く存在し、基礎学理の確立もして注目を集めはじめています。酸化物や窒化物など既存まだ十分とは言えません。しかしこのことは、複合アニオの無機材料と比べ、複合アニオン化合物では特異な配位構ン化合物の研究を通じて未だ見ぬ全く新しい新現象が発見

造や結晶構造が得られるため、根源的に異なる革新的機能される可能性が高いことの裏返しでもあります。

が現れる可能性が秘められています。異なる電気陰性度やそこで本新領域研究では、第一に新物質を創製し、複合分極率をもつ複数のアニオンを利用することで、化学結合アニオン化合物の基礎学理を確立することで、将来の実用と電子構造の卓越した制御能を活用し、革新的機能をもつ

へとつながる材料の設計概念、方法論を確立します。第二物質の創出が期待されます。さらにアニオンとなる元素にに新しい機能性を創出することより、将来の一般社会の要はクラーク数上位のものが多く、複合アニオン化合物は元請に応える化学・物理機能の芽を発見し、発展させること

素戦略の駆動の一輪を担う材料になる可能性があります。

を目指します。研究項目 A01 と研究項目 A02 は、複合ア複合アニオン化合物の殆どは、制御された条件の下で生ニオン化合物の基礎研究を担当し、それぞれ「合成」と「分み出される人工化合物であり、地球上にありふれた形で存析」を主目的としています。研究項目 A03 は、応用研究を在する酸化物をはじめとする単アニオン化合物とは全く異視野に複合アニオンならではの新しい「化学機能・物理機能」

なる物質群です。そのため複合アニオン化合物の化学は鉱を探究します。

領域代表者
陰山

洋

（京大院エ・教授）

News Letter Vol.1

5

A01「新規複合アニオン化合物の創製：物質合成と設計指針の確立」
無機化合物の構成元素は数十種類に限られており、革新という観点から結集し、各合成手法を用いて徹底的に複合的な新規材料の創成のためには従来と異なる新たな物質のアニオン化合物の探索をすると同時に、各手法を組み合せ

設計・合成アプローチが求められています。アニオンは周た多重合成法を開発します。これによりアニオンの組成・期表で近い位置にあっても化学的な性質が大きく異なるた

局所構造、アニオン秩序度などが自在に制御された斬新なめ、複数のアニオンを同一化合物中に含む「複合アニオン

結晶構造および電子構造を創り出し、革新的な新機能を導化合物」は、単一アニオン化合物にはない特異な電子構造

きだします。

や結晶構造が得られ、物質設計に新たな次元を加えること

酸水素化物、酸窒化物、酸ハロゲン化物や三種アニオンが可能です。一方で、アニオン間で大きく異なる性質に由系を主たるターゲットとし、ペロブスカイト構造、スピネ

来した合成の困難さや、複合アニオン化合物の特異性に着ル構造などの既存の構造の複合アニオン化合物のほか、異目した研究組織がなく、これまでは全体を俯瞰した系統的種アニオンブロックが交互積層した新規構造の創製も目指な研究が欠如していました。そこで本計画研究では、様々します。複合アニオン化合物には、局所構造に新しい自由な実験手法と計算科学を駆使して合成を行い、複合アニオ度（cis、trans など）があり、それらが集積することで結ン化合物の合成手法の確立、アニオンの組成・配列の制御晶の中に新しい配列秩序が現れる可能性があります。本研及び新構造の開拓を目指します。

究では、アニオンの組成だけでなく、アニオン局所構造、

本計画研究の研究者は無機化合物合成のエキスパートでアニオン秩序度、アニオン積層形式を自在に制御することあり、これまでに様々なアニオンを用いた物質を合成してによって、導電性、光学特性、誘電率などの化学・物理機

きました。これら研究者を複合アニオン化合物の物質設計

能に複合アニオンならではの革新的な機能を創出します。

研究代表者
荻野

拓

（産総研・主任研究員・無機固体化学・総括、複合アニオン化合物の物質設計）

研究分担者
陰山

洋

（京大院エ・教授・ 無機固体化学・低温還元法などを用いた新物質合成）

垣花

眞人（東北大多元研・教授・無機材料化学・複合的手法による新物質合成）

稲熊宜之（学習院大理・教授・無機固体化学・高圧力を用いた物質合成）殷

しゅう（東北大多元研・教授・無機材料化学・環境応答機能材料の創製）

鱒渕友治（北大院エ・准教授・無機工業材料・機能性酸窒化物の創製と精密合成）

本郷

研太（北陸先端大・助教・情報科学・計算科学を用いた物質設計）

連携研究者
岡本（桂）ゆかり （東大院新領域・助教・無機化学・多元系化合物の設計と合成）

6

小林

亮

朝倉

裕介

前園

涼

（東北大学多元物質科学研究所・助教・水溶液プロセスを基盤とした複合アニオン化合物の合成と創製）（東北大学多元物質科学研究所・助教・環境応答機能材料の創製）（北陸先端大学・准教授・計算材料科学 ・計算科学を用いた物質設計）

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

A02「複合アニオン化合物の理解：化学・構造・電子状態解析」
複合アニオン化合物は、近年、急速発展している物質群

展開することで直面する物質評価の問題をテーラーメードでであり、固体化学とその応用分野の革新と「元素戦略」の基解決し、手法の汎用化を図り、物質探索の加速を狙います。

軸となるポテンシャルを有しています。しかし、この物質群

原子分解能の分析電子顕微鏡法、単結晶回折法と粉末回折に対しては、酸化物等を対象とした従来の研究手法が通用法の最新計測法と向度解析に関する第一人者を取りそろえ、せず、その結晶構造を決定するための評価・解析手法すら迅速な結晶構造決定と、酸素とフッ素の判別問題、混合水素

2－

－

-F ）

化物、異常原子価のアニオンの検出等に取り組む。放射光 X系の複合アニオン化合物では X 線回折・中性子回折いずれ

線吸収法、電子エネルギー損失分光法や固体核磁気共鳴法、においても散乱断面積が近接するため、回折法でアニオン配吸着法、質量分析法等に深い経験を有する研究者が結集し、確立していない状態です。例えば、酸フッ化物（O－

低次元物質、表面吸着、脱離など動的現象や低結晶性の物

が安定に存在するという事実は、結晶回折法、固体核磁気質や触媒表面の元素の状態分析に取り組みます。理論計算に

共鳴法および理論計算を駆使した研究成果を受けて、最近

よる襄付けや系統化の手段を取り入れます。また、理論計算

ようやく常識として認知されるようになりました。

の専門家を中心として A01、03 班と本班で蓄積された電気置が決定できません。また、酸化物中に水素化物イオン H

新物質合成の折には、その「構造」が分からなければ先に的・磁気的・化学的実験データと理論計算を融合し物性予測進めません。物質機能は、その「状態」が分からなければ、を行います。特に、電子状態・熱力学変数・機械特性に加え機能発現の起源が分かりません。そこで、本研究班では、複て、誘電性や熱電性等の格子振動を取り扱う計算負荷の高い

合アニオン化合物の新物質探索と機能開拓の鍵となる、複合解析手法にも対応できる体制を整え、研究項目 A03 と協同アニオン系に固有の構造情報を明らかにし、物質機能の理解して新奇物性と機能性を発掘します。方法論の汎用化を図り、と予測に繋げることを目的としています。複合アニオン系に

研究項目 A01 で創出される新物質の評価を効率化させます。

研究代表者
林

克郎

（九大院工・教授・無機物理化学・総括）

研究分担者
八島

正知

（東工大院理工・教授・結晶科学・回折法・材料科学）

木本浩司（物材料機構・ユニット長・電子顕微鏡・局所化学構造分析）

桑原彰秀（ファインセラミクスセンター・主任研究員・計算材料科学・第一原理動力学計算）

吉田朋子（大阪市大複合先端研究機構・教授・触媒化学・X 線吸収分光）

稲田

幹

野田

泰斗

（京大院理・助教・固体物理化学・核磁気共鳴）山本隆文（京大院エ・助教・無機固体化学・固体物性計測・回折法）（九州大学・中央分析センター・准教授・無機材料科学・化学状態分析・吸着法）

連携研究者
熊谷

悠

吉田

寿雄

（東工大元素戦略センター・講師・計算材料科学・分光シミュレーション）（京都大学人間環境学・教授・触媒化学・X 線吸収分光）

藤井 孝太郎（東工大・理学院・化学系 助教・材料科学・結晶構造解析）

丹羽（東工大・理学院・化学系 特任助教・材料科学・熱分析・結晶構造解析）

栄貴

News Letter Vol.1

7

A03「複合アニオン化合物の新規化学物理機能の創出」
酸素、窒素、フッ素、水素など複数のアニオンが同一化

い機能創発のポテンシャルを秘めています。

合物に含まれる「複合アニオン化合物」では、酸化物など

本研究班では、機能創発の観点から我が国のアキレス腱の単アニオン系にはない特異な配位構造や結晶構造が生じ、であるエネルギー問題の解決を大きな目標として、創エネ

その結果として単アニオン系とは根源的に異なる革新的機

ルギー・省エネルギーに資する複合アニオン化合物からな能（光触媒特性、強誘電性、超伝導性、蛍光特性、電気化る新機能材料を開発します。具体的には、光触媒・光電極（前学特性など）が創発することが近年明らかとなってきてい田）、イオン伝導（石原）、二次電池活物質（内本）、蛍光体（田ます。例えば、GaN と ZnO の固溶体酸窒化物では、単ア部）、誘電体・磁性体・薄膜材料（長谷川）、熱電材料（森）、ニオン系で実現できなかった可視光吸収が可能となり、水超伝導（松石）、理論計算（牛山）の計 8 チームによる有機分解光触媒研究 40 年以上の歴史で誰も成し得なかった、的連携に基づき研究をおこない、複合アニオン化合物に特単一の粉末光触媒上での水の可視光完全分解を成し遂げら

有の革新的機能を創出します。さらには、材料の高機能化れました。また、SrTaO2N 薄膜では酸窒化物では初の強誘に不可欠な高い合成技術をもつ研究項目 A01 と構造物性や電性の発現が報告されています。さらに、鉄酸ヒ化物超伝

機能発現機構の解明を専門とする研究項目 A02 と連携する

導体の酸素サイトの一部を水素アニオンで置換すると大量

ことで、それまで他分野の研究者との相互作用なしに単発の伝導電子がドープされ、新たな超伝導領域が現れること的な研究がなされてきた現状を変え、複合アニオンを旗印も報告されています。このように複合アニオン化合物は、“機とした新物質化学の発展を目指します。

能の宝庫”と呼ばれるペロブスカイト型酸化物を超える高

研究代表者
前田

和彦

（東工大院理工・准教授・不均ー系光触媒・総括及び光触媒機能の開拓）

研究分担者
内本

喜晴

（京大院人環・教授・電気化学、計測科学・二次電池正負極材料の開発）

長谷川 哲也（東大院理・教授・固体化学・薄膜調製及び電子機能探索）

牛山（東大院エ・准教授・理論化学、触媒化学・理論計算による新機能探索）浩

田部 勢津久

（京大院人環・教授・無機材料科学・光電物性探索）森孝雄（物材機構・グループリーダー・無機材料合成、固体物性・熱電機能探索）

松石聡（東工大元素戦略センター・准教授・無機材料、超伝導・新電子機能探索）

連携研究者

8

石原

達己

阿部

竜

（京大院工 · 教授・光電気化学・光電極の開発）

廣瀬靖（東大院理・准教授・固体化学・薄膜調製、電子機能探索）近松彰（東大院理・助教・固体化学・薄膜調製、電子機能探索）上田純平（九大院工・教授・無機電気化学 · 酸素イオン伝導能と触媒作用の開拓）（京大・助教・無機材料化学・光電物性探索）

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

総括班
陰山

洋

（領域代表）

全体統括

荻野

拓

（A01 代表）

渉外、若手育成垣花

眞人（A01 分担）国際会議、若手育成

林克郎（A02 代表）

事務担当

八島

正知

（A02 分担）

若手育成、国際企画

山本隆文（A02 分担）

領域代表補佐前田

和彦（A03 代表）

国内研究会

田部 勢津久

（A03 分担）知的財産

長谷川 哲也（A03 分担）広報国際班
複合アニオン化合物の創製と新機能に関する研究の国際活動支援
陰山

洋（領域代表）

国際支援活動全体の統括

前田和彦（A03 代表）

渉外と A03 における国際支援活動の統括

荻野拓（A01 代表）

A01 における国際支援活動の統括

林克郎（A02 代表）

A02 における国際支援活動の統括

八島正知（A02 分担）国際支援活動の企画、海外大型施設利用支援の統括

News Letter Vol.1

9

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A01）

産業技術総合研究所
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)
H.Ogino Group
領域所属

研究項目A01 計画研究代表
研究代表者
荻野
拓 主任研究員
研究メンバー 伊豫
彰 上級主任研究員
鬼頭聖 主任研究員

専門分野・キーワード

層状複合アニオン化合物 / 多元系化合物 / 高圧合成 / 超伝導 / 光学材料

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD
Layered Mixed-anion Compounds / Multicomponent Materials / High Pressure Synthesis /Superconductor / Optical Materials▼

Dr. H. OGINO

機能性層状複合アニオン化合物の創製

アニオンの特徴の一つとしてイオン半径や電気陰性度なグループでは、高温・高圧下での合成や低温合成など様々

どの化学的性質が相互に大きく異なるものが多いことが挙

な合成技術を組み合わせ、新学術領域研究を通じた計算科

げられ、これらを複数用いれば、それぞれが独立したサイ学や解析、他の合成グループとの共同研究により、複合ア

トを占めることで、自然超格子などの複雑な構造が容易にニオン化合物の生成指針の確立と、従来にない配位構造・形成できます。一方でこのような多元アニオン系である“複積層構造の構築を目指しています。また、このような特異合アニオン化合物”は、カチオンで確立された酸化数やイな構造に立脚した、超伝導や熱電特性、イオン伝導性や蛍オン半径と言った指標が多くのアニオンには適用できない

光特性など新たな機能性を開拓します。

1. 層状複合アニオン化合物の合成技術・相生成指針の確立

希土類サイト

2. 高特性鉄系超伝導体の開発

intensity / arb. unitsなど、未だ手探りでの物質探索が主流です。そこで本研究

蛍光波長
制御

wavelength / nm

3. トポケミカル反応を用いた新物質・新超伝導体の
探索

高温超伝導

4. 特異な配位構造を持つ蛍光材料の開発
5. 低次元熱電材料の探索

図

層状複合アニオン化合物の結晶構造・配位構造と応用例

新学術への情熱・メッセージ
卒業研究で酸硫化物を取り扱って以来、複合アニオン化合物

合物に日の目を当て、これまで見えてこなかった新たな機能性の研究に携わって来ましたが、今回の新学術領域はこれらの化を引き出して行く絶好の機会なので全力で取り組んで行きます。

10

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A01）

東北大学 多元物質科学研究所 垣花研究室
IMRAM, Tohoku University
M. KAKIHANA Lab
領域所属

研究項目A01 計画研究
研究分担者
垣花 眞人

専門分野・キーワード

教授

フォトセラミックス / 新規物質探索 / 複合的手法 / 水溶液 / 結晶成長

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD
Photoceramics / Exploration of New Materials / Advanced Chemical Methods /Aqueous Solution / Crystal Growth▼Prof. M. KAKIHANA

複合無機化学的手法による複合アニオン化合物の合成

酸窒化物・酸硫化物・リン酸塩・酸フッ化物・酸水素化能の関係の解明を通した材料設計指針の構築、および、そ物など多様な化合物を対象として、固体材料化学の観点かれに基づいた革新的複合アニオン化合物の創製を試みます。

らセラミックスを構成する元素の種類や組成を制御することで新しい複合アニオンの開発を目指します。また、複合アニオン化合物の創製や高機能化を可能にする新たな“複合無機化学的手法”の構築を狙い、溶液法を基盤とした精密合成法の開発および複合アニオン化合物創製につながる
高純度前駆体の合成や原料創製にも注力します。さらには

1. 複合アニオン化合物創製手法の開拓
2. 種々のプロセスを併用することによる複合アニオ
ン化合物の創製
3. 複合アニオン化合物の創製を可能にする原料の開発

共同研究により、得られた複合アニオン化合物の構造と機図

研究概念．原料と種々の手法を駆使し、固体材料化学に基づいた元素の選択や組成制御を行うことで、複合アニオン化合物の創製と高機能化・新規機能発現を実現する。

新学術への情熱・メッセージ「一つでも多くの複合アニオン化合物の発見を目指し、合成法・「“複合アニオン”が、科研費キーワードになるように尽力しま

探索手法の開拓に注力したいです。」（垣花）

す。
」
（小林）

News Letter Vol.1

11

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A01）

東北大学 多元物質科学研究所 殷研究室
IMRAM, Tohoku University
S.YIN Lab
領域所属

研究項目A01 計画研究
研究分担者
殷
澍

専門分野・キーワード

教授

環境調和材料 / ソルボサーマルプロセス / 形態制御 / 環境応答機能

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD
Environmental Harmony Materials / Solvothermal Process / Morphological Control /Environmental Responsive Functionality▼

Prof. S. YIN

ソルボサーマル反応による環境応答性無機機能材料の創製

環境応答性セラミックス材料の形態制御による無機ナノ
材料の機能性の高度発現について研究を行っています。主に環境に優しいソフトケミカル手法による材料合成を行い、特に高温水や非水溶媒を利用するソルボサーマル反応等の溶液化学反応を用い、複合アニオン化処理し、電子構造制御を行い、環境に優しい反応条件で環境応答性複合アニオ
ン化合物の形態・結晶化度・結晶相・粒子サイズの精密制御を行い、環境調和・エネルギーの高効率利用・フォトン
や化学物質による環境応答機能の創製及び機能性の高度発

1. 環境に優しいプロセスによる機能性無機機能材料の開発
2. 高感度アニオン型ドープ可視光応答性光触媒の合成と環境浄化機能
3. 無機紫外線 / 赤外線遮蔽及び透明導電性材料の開発、複合アニオン構造との関連性解明
4. マルチ機能性複合アニオンナノ材料の創製
5. 窒化物・酸窒化物のナノ構造制御と機能性

現に関する研究を行っております。

図

アップコンバージョン蛍光体（UP）/TiO2-xAy コンポジッ
トの赤外線照射による光触媒
活性発現メカニズム

新学術への情熱・メッセージ
環境に優しいプロセスを利用し、無機機能材料合成から環境

複合アニオン型光触媒による環境浄化、紫外線・赤外線遮蔽に応答機能評価まで、多岐にわたる研究と多くの共同研究を展開

よる快適空間・省エネルギーの実現等、フォートンエンジニア

し、複合アニオン化合物の新機能探索・マルチ機能性開拓を行い、リングを立脚した学術創出を目指したい。

12

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A01）

北陸先端科学技術大学院大学・情報科学系・前園グループ
School of Information Science, JAIST,
Maezono group
領域所属

研究項目A01 計画研究
研究分担者
本郷 研太

専門分野・キーワード

助教

計算材料科学 / マテリアルズ・インフォマティクス /ハイパフォーマンス・コンピューティング

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Computational Materials Science / Materials Informatics / High Performance Computing

大規模並列第一原理電子状態計算による系統的物質合成指針の確立

Assist. Prof.
K. HONGO

1. 大型並列計算機を利用したハイスループット
第一原理計算金属・アニオンの置換・固溶・欠陥などの組成制御
異種複合アニオンの配列制御
層状化合物の積層可能性
第一原理フォノン解析による結晶構造安定性予測

2. データ駆動による系統的合成指針の確立
データ科学・統計科学による知識獲得

3. 班内外の共同研究事案

データ科学・統計科学による知識獲得

4. 第一原理計算の技術移転推進図

現 在 利 用 可 能 な 本 学 所 有 の ス パ コ ン 設 備。CRAY XC30 は 今 年 度 中 に、CRAY XC40（19656-core）にリプレイスされる予定です。 他にも、国内外の外部機関所有の、京コンピュータや米国国立研究所のスパコン群（Titan/
Mira 等）を利用しています。

多体電子論を専門基盤として、第一原理計算研究を展開して合成指針の確立に挑戦します。また共同研究を通じた第一原理

新学術への情熱・メッセージ
きた強みに、新たにインフォマティクスを加え、系統的な物質計算の技術移転に取り組みたいと考えております。

News Letter Vol.1

13

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A01）

京都大学 工学研究科 陰山研究室
Graduate School of Engineering, Kyoto University
H.KAGEYAMA Lab
領域所属

研究項目A01 計画研究
研究分担者
陰山
洋

専門分野・キーワード

教授

固体化学 / 低温トポケミカル合成 / 高圧合成 / 遷移金属複合アニオン系

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD
Solid State Chemistry / Low-temperature Topochemical Synthesis / High-pressure Synthesis /Transition-metal Mixed Anion Systems▼

Prof. H. KAGEYAMA

アニオンを主役とした新規合成法の開発と機能開拓

遷移金属化合物において、遷移金属の局所配位構造とそれらが連なった様々な格子が、諸物性の根源といえます。

1. 平面四配位をもつ鉄酸化物の合成と機能開発

しかし、固体化学者にとり「配位環境と格子を自在な設計」

2. ヒドリドを大量に含有するチタン酸バリウムの合成と機能開発は困難だと考えられてきました。我々は、ここ 10 年に渡り低温トポケミカル反応を中心にこの壁に挑戦した結果、ヒドリドの活性を利用した低温アニオン交換反応や高圧による固相の安定化というコンセプトで新規複合アニオン化
合物の合成にも成功しました。本研究では、アニオンを主3. 酸水素化物中のヒドリドの活性を活かした低温アニオン交換反応4. 層状酸ニクタイドの新奇超伝導現象
5. 層状燐テルル化物における選択的重金属挿入反応

役にした物質合成を飛躍させるとともに、複合アニオン系
でなければ決して生まれない機能発現を目指します。

図

酸水素化物のヒドリドの高い反応性（交換活性）を活かした低温アニオン交換反応（Labile Hydride Strategy）

新学術への情熱・メッセージ
複合アニオン化合物の発展には、「ものづくり」を大きく飛躍

研究領域 A01 の研究者と知恵を出し合い新しい合成法を開拓しさせる必要があるのは間違いありません。従来型の合成法にはていきたいです。多重合成を初めとして色々な合成にチャレン限界があるのは明らかです。本領域研究では様々な背景をもつ

ジしていきたいと思います。

14

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A01）

学習院大学 理学部化学科 稲熊研究室
Department of Chemistry, Gakushuin University
Y.INAGUMA Lab
領域所属

研究項目A01 計画研究
研究分担者
稲熊 宜之
研究メンバー 森大輔

専門分野・キーワード

教
助

授
教

無機固体化学 / 機能性無機化合物 / 高圧合成

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD
Inorganic Solid State Chemistry /Functional Inorganic Materials / High-pressure Synthesis▼

Prof. Y. INAGUMA

複合アニオン化合物の合成、化学結合の理解および新機能の創出

Assist. Prof.
D. MORI

固体化学の立場から複合アニオン化合物の合成、結晶構

1. 高圧を用いた新規複合アニオン化合物の合成と物性

造、物性に関する研究を行っています。高圧を用いたハー2. イオン交換等による無機化合物への異種陰イオンの導入と機能性の付与

ドな手法からイオン交換反応等のソフトな手法に至るまで、さまざまな手法を駆使しながら新規化合物の合成をおこない、複合アニオン化合物の構成元素、結晶構造、化学結合
およびイオン伝導性、電子伝導性、磁性、誘電性（極性、強誘電性）および発光等の物性の相関を明らかにしようと

3. アニオンの複合化のための新しい合成手法の開発
4. 複合アニオン化合物におけるアニオン組成および配列の制御と機能開拓
5. 複合アニオン化物の化学結合の理解しています。

図

高圧力を用いた複合アニオン化合物の合成

新学術への情熱・メッセージ
これまで我々の研究の中心は酸化物であり、複合アニオン化と化学結合の理解、そして新機能の創出に寄与したいと考えて合物はサブ的存在でした。新学術では複合アニオン化合物の新います。内海から外海へと目指すように、複合アニオン化合物

しい合成手法の開発に取組み、新規複合アニオン化合物の合成の世界へ、今漕ぎ出そう。

News Letter Vol.1

15

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A01）

北海道大学 大学院 工学研究院 構造無機化学研究室
Faculty of Engineering, Hokkaido University,
領域所属

研究項目A01 計画研究
研究分担者
鱒渕 友治

専門分野・キーワード准教授

酸窒化物 / 結晶構造 / アンモニア窒化反応

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Oxynitrides / Crystal Structure / Ammonolysis Reaction

Assoc. Prof.
Y. MASUBUCHI

アンモニア窒化反応を用いた新規機能性酸窒化物の合成と機能

無機固体のナノ構造が示す物性を有用な機能性として利酸窒化物超伝導体、非希土類窒化物磁性体、非鉛系誘電体

用することを目指して、機能性無機材料の創製と用途開発

酸窒化物、酸窒化物光学材料などの研究を進めています。

に関する研究を行っています。特に新しい物質群として注目されている酸化物と窒化物の両陰イオンを含む酸窒化物
無機材料を開発しています。主にアンモニアガスと固体酸
化物との反応（アンモニア窒化反応）を用いた物質創製と機能解明のための結晶構造評価を行い、無機材料として必須の焼結や微構造制御まで実施しています。最近は新しい

1. 新規機能性酸窒化物のアンモニア窒化反応による合成
2. 酸窒化物誘電体や蛍光体などの構造解析
3. 液相を用いた新規酸窒化物合成手法の開発
4. 非鉛系酸窒化物誘電体などの機能化プロセスの開発

図

アンモニア窒化反応により様々な
機能性酸窒化物を合成してきました。新しい合成プロセスも組み合
わせて新規酸窒化物の創製を目指します。

新学術への情熱・メッセージ
アンモニアガスを用いた窒化反応を制御することで誘電体や蛍光体、超伝導体などの様々な機能性酸窒化物を合成してきました。新学術領域研究では、アンモニア窒化反応の可能性を更

16

複合アニオン化合物の創製と新機能に広げるとともに、融液などを活用して新しい窒化反応プロセスなどを開発し新しい機能性酸窒化物を創製します。

Mixed Ani n

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A02）

九州大学 工学研究院 応用化学部門
Department of Applied Chemistry, Kyushu University
Hayashi Lab
領域所属

研究項目A02 計画研究
研究代表者
林
克郎

専門分野・キーワード

教授

無機物理化学 / セラミックス材料 / 電気化学材料 / 汎用元素

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Inorganic Physical Chemistry / Ceramic Materials / Electrochemical Materials /Abundant Elements

Prof. K. HAYASHI

汎用元素でこそ可能となる新機能の開拓

多機能性セラミクス材料 12CaO ⋅ 7Al2O3（C12A7）では、その籠構造中に種々のアニオンが包接されることで（例る表面官能基が機能性の鍵である等、複合アニオンの発展分野として興味深いと考えています。

−

えば H イオン）、光誘起永続的電子伝導性が得られるなど、希少元素 = 機能性といった固定観念を振り払い、ありふれた元素でこそ可能となる物質や応用に興味を持っています。
蓄電デバイスへの展開を目指して、特に Na 系に着目して固体電解質材料、成形技術、空気電池等の革新電池への展開のための研究を行っています。固体化学的アプローチで得られる複合アニオン化合物の他、近年出現した二次元シー
ト状化合物 MXene の研究も行っています。この材料は、

1. アニオン包接化合物、C12A7 系、エレクトライド
2. 微粒子材料：微構造炭素材料、磁性粒子
3. Na 系固体電解質および Na 系蓄電デバイス
4. MXene 系材料：表面のアニオン制御、ドーピン
グによる機能付与
5. 酸化物系材料の固相還元法による機能性付与と応用、評価法

前期遷移金属炭化物もしくは窒化物組成をもち、電気化学用途に有望であるだけではなく、主に無機アニオンからな

図

ホスト材料内や表面でのアニオンの制御 : マイエナイト（C12A7）,
アパタイト , MXene での関連性

新学術への情熱・メッセージ
実験的・理論的解析を担当する研究領域 A02 の中で、高度解獲得にも注力いたします。

析に加え「汎用」解析のインテグレーションで得られる知見のNews Letter Vol.1

17

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A02）

物質･材料研究機構 先端材料解析研究拠点 電子顕微鏡グループ
National Institute for Materials Science (NIMS), Research Center for Advanced
Measurement and Characterization, Electron Microscopy Group
領域所属

研究項目A02 計画研究
研究分担者
木本 浩司
研究メンバー 山下 俊介

専門分野・キーワード

副拠点長
ポストドク

先端電子顕微鏡 / ナノ材料 / 電子エネルギー損失分光法

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Advanced Transmission Electron Microscopy / Nano-structured Materials /Electron Energy-loss Spectroscopy

先端的な電子顕微鏡法の開発研究と複合アニオン系材料への展開

Dr. K. KIMOTO

先端的な電子顕微鏡手法の開発と、各種先端材料への評価を行っています。球面収差補正装置を用いた走査透過電1. 低加速高分解能透過電子顕微鏡法の開発

子顕微鏡法（STEM）により、試料損傷を抑えて局所的な

2. 定量的な環状暗視野像の観察と結晶構造解析

結晶構造を解析し、モノクロメーターを用いた電子エネル

3. 高エネルギー分解能電子エネルギー損失分光法の開発と材料展開

ギー損失分光法（EELS）により化学結合状態の解析を行っています。複合アニオン系材料や 2 次元物質系の先端的な結晶構造解析を進めています。

4. グラフェン・酸化物ナノシート等への展開
5. Li 二次電池材料・色素増感太陽電池材料等への展開
6. 遷移金属ドープ MXene の構造解析

図MoS2 の低加速高分解能 STEM 観察
試料温度 600℃で観察。シミュレーションと定量的に比較することで、2H 構造の MoS2で有ることを確認しました。

新学術への情熱・メッセージ
先端電子顕微鏡を使って先端材料の微細構造に関する決定的な知見を得られるようにしたいと思います。特にドーパントの18

複合アニオン化合物の創製と新機能

直接観察や、窒素 / 酸素の識別、水素の分析などにチャレンジ
したいと思っています。

Mixed Ani n

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A02）大阪市立大学 複合先端研究機構
OCARINA, Osaka City University
T. Yoshida Lab
領域所属

研究項目A02 計画研究
研究分担者
吉田 朋子

専門分野・キーワード

教授光触媒 / 触媒化学 / X 線吸収分光

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Photocatalyst / Catalyst Chemistry / X-ray Absorption Spectroscopy

Prof. T. YOSHIDA

太陽光応答型光触媒の創製と放射光・電子分光融合分析の構築

様々なエネルギーの光と固体材料相互作用を利用した機能性材料に関する研究を行っています。最近では特に人工

1. 人工光合成を可能とする固体光触媒の開発

光合成（二酸化炭素の還元反応や水の分解反応）を進行さ

2. アニオン種添加による光触媒の可視光応答化せる太陽光応答型不均一系光触媒の開発にかかわる研究に

3. 複合アニオン光触媒の合成とアニオン種の局所構
造・電子状態解析

重点を置いています。光触媒の理解と高機能・高性能化のためには、光触媒の物性を詳細に分析評価し、その知見に基づいて原子レベルで合理的に設計することが重要な鍵となっています。これまで放射光分光（XAFS）を主軸とし4. 複合アニオン触媒動作時の operando 計測シス
テムの構築
5. 機能発現元素を対象とした放射光・電子分光融合分析

た触媒材料の局所構造・電子状態解析を行ってきましたが、最近では、電子分光（TEM, EELS）と融合させた分析手法の構築、更には各種 in-situ 分光技術を組み合わせた反応環

y
XTEM 像ＸＡＦＳ／ＥＥＬＳ

x放射光分光と電子分光の融合

検出器絞り

境中の触媒材料観察へと研究を展開しています。

不活性サイト電磁プリズム新規分析技術
の構築

CCD
75

4

活性サイト

(n

390

th

15

ep

420

m

)

55
35

4

ss (e 10
V)

395

400

405

410

415

420

D

Ene 00
rg y
lo

多

図

XAFS/EELS による触媒活性窒素種及び不活性窒素種の空間分布マッピング

50nm
活性サイトの分布少不活性サイトの分布

新学術への情熱・メッセージ
固体光触媒への複合アニオン導入によって、可視光照射下での二酸化炭素還元反応を一段階で進行させる究極の光触媒を創

分解化学状態分析を実現し、様々な機能性材料に応用できる汎用性の高い分析法として構築したいです。

製したいです。放射光分光と電子分光を融合した定量的高空間

News Letter Vol.1

19

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A02）

京都大学大学院 理学研究科 化学専攻 分子構造化学研究室
Molecular Chemical Physics Laboratory,
Division of Chemistry, Graduate School of Science, Kyoto University
領域所属

研究項目A02 計画研究
研究分担者
野田 泰斗

専門分野・キーワード

助教

固体核磁気共鳴 / クラスター科学 / 固体物性化学

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Solid-State Nuclear Magnetic Resonance / Cluster Science / Solid-State Chemistry

Assist. Prof.
Y. NODA

固体核磁気共鳴法の手法開発とその応用研究

固体核磁気共鳴（NMR）の手法の開発と、その応用研究
1. 大気非暴露に試料調製から測定まで可能とする固体高分解能 NMR 法の開発を主に行っています。手法開発では、実材料の開発に貢献できることを強く意識して研究しています。実際にデバイ

2. 雰囲気を制御した固体高分解能 NMR 法の開発

スが作動できる状態や触媒が機能している環境下で高分解

3. アニオン配位状態、特にシス配置・トランス配置の判別法の開発

能に測定を行えることが重要と考えています。応用研究では、他の解析手法では困難な系や、固体 NMR ならではの

4. H −イオン伝導機構の解析

情報を引き出すことを選んで行っています。

パスボックス
パスボックス 直径 17 cm ×
試料交換の様子
試料交換の様子直径 17 cm × 奥行 19 cm

図

大気非暴露を保ち試料調製から測定まで可能にする固体高分解能 NMRプローブ。大気中の水分による水和を排除し、複合アニオン化合物を正確に測定できる。

奥行 19 cm

新学術への情熱・メッセージ
NMR は原子核のスピンを観察するため、イオンの正負よりもオン化合物を合成している状態変化や、X 線では区別がつきにスピン数が測定の可否を握ります。また、結晶でもアモルファ

くいアニオンの配位状態、機能発現機構の解明を行っていきた

スでも解析可能です。開発してきている手法により、複合アニ

いです。

20

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A02）

東京工業大学 八島研究室
Tokyo Institute of Technology
M. YASHIMA Lab
領域所属

研究項目A02 計画研究
研究分担者
八島 正知

専門分野・キーワード

教授

結晶構造 / 構造物性 / 中性子および放射光 X 線回折 / イオン伝導体 / 誘電体 /セラミック材料科学 / 触媒 / 不規則性

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Crystal Structure / Structure-Property Correlation / Neutron and Synchrotron X-ray Diffraction /Ionic Conductor / Dielectrics / Materials Science of Ceramics / Catalysts / Disorder

複合アニオン化合物の結晶構造解析と構造物性

Prof. M. YASHIMA

エネルギー・環境・エレクトロニクス・医療分野の新しいセラ
ミック材料の結晶構造解析、合成、新物質探索及び物性評価を行っている。特に、X 線・放射光 X 線・中性子回折を用いた精密構造解析により様々な新しい知見を見出した。さらに、高温下での中性子散乱長密度解析によりイオン拡散経路と不規則性を可視化し、放射光 X 線回折データの電子密度解析により化学結合を可視化するなど、これまでの構造解析とは違ったアプロー
チを行っている。例えば複数種のアニオンと陽イオンの間の化学結合（共有結合、イオン結合）を可視化している。可視光応答

1. 可視光応答型光触媒能を示す複合アニオン化合物の構
造解析と構造物性
2. 誘電性を示す複合アニオン化合物の構造解析と構造物性
3. 蛍光特性を示す複合アニオン化合物の構造解析と構造物性
4. イオン伝導体あるいは触媒活性を示す複合アニオン化
合物の構造解析と構造物性と新物質探索。イオン伝導
経路と構造不規則性の解析
5. 単結晶 X 線構造解析および粉末法による未知構造解析

型光触媒 TaON の精密結晶構造解析により、原子の中心付近に局在した核（中性子散乱長）密度分布、MEM および DFT 電子密度分布により Ta-N 間の共有結合がわかった。 Sm2Ti2S2O4.9の MEM 電子密度分布図から Ti-O は共有結合が強いのに対し、Ti-S はイオン結合が強いことを見出した。また、中性子回折により複数種のアニオンを判別して占有率、原子位置、熱振動状態を解析している。さらに、中性子回折、放射光 X 線回折、結合原子価法と第一原理計算により、構造不規則性とイオン拡散経路を研究している。GaN-ZnO 光触媒における構造不規則性と化学結合を明らかにした。

図

可視光応答光触媒 TaON、GaN-ZnO と Sm2Ti2S2O5 の精密化した結晶構造、MEM 電子密度分布、構造不規則性、DFT
価電子密度分布、核密度分布。K2NiF4 型 Pr2NiO4 固溶体における酸化物イオン拡散経路（MEM 核密度分布）。

新学術への情熱・メッセージ電子 ･ 原子レベルの精密結晶構造解析で複合アニオン化合物の科学を開拓します。単結晶から多結晶やナノ結晶までどんな折測定も可能であり、2016 年度末に単結晶 X 線回折装置も導入予定です。共同研究、大歓迎、お気軽にご相談ください。

結晶でも構造解析します。高温での中性子および放射光 X 線回News Letter Vol.1

21

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A02）

ファインセラミックスセンター ナノ構造研究
Nanostructures Research Laboratory,
Japan Fine Ceramics Center
領域所属

研究項目A02 計画研究
研究分担者
桑原 彰秀
研究メンバー 設樂 一希
西藤 哲史

専門分野・キーワード

主任研究員
研究員
研究員

第一原理計算 / 点欠陥 / 界面 / フォノン / 固体イオニクス

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼First Principles Calculation / Point Defect / Interface / Phonon / Solid State Ionics

第一原理計算を用いたセラミック材料における欠陥構造解析

Senior Researcher
A. KUWABARA

セラミックス材料は一般的に異種元素の固溶添加（ドーピング）と添加物の電荷を補償するために生成する点欠陥やキャリア電子（ホール）を由来として様々な機能を発現する。また表面や異相界面など粒内とは異なる配位環境もまた触媒における反応活性点となる。我々のグループでは点欠陥や界面のような結晶の周期構造が乱れた特異点がどのような原子配置を有しているのか第一原理計算を用いて解析し、その電子構造解析、エネルギー状態の解析を通じ1. 固体イオニクス材料における欠陥形成エネルギーとイオン拡散過程の解析
2. 半導体材料における点欠陥および伝導キャリアの熱平衡濃度評価
3. 格子動力学計算によるフォノン熱物性解析
4. 表面、粒界、異相界面の原子構造および電子構造
5. 新規誘電体材料の材料設計て物性発現メカニズムを明らかにしている。

図BaZrO3 における水素化物イオン欠陥（ Ho ）近傍の緩和構造と孤立原子状態との差電子密度分布

新学術への情熱・メッセージ
アニオンサイトへの異種元素の添加によって合成される複合子構造や化学結合状態についてはまだ十分な知見が確立していアニオン化合物には、カチオンサイトだけを添加サイトとしてません。我々が有する第一原理計算による解析技術を用いて複考慮していた従来の材料設計指針の限界を打破する可能性が極合アニオン化合物の機能発現機構を解明し、新たな学理の構築めて高いと思われます。しかし、複数種のアニオンが結晶中にに貢献したいと思います。

どのように存在するのか、また複合アニオン化合物における電22

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A02）

九州大学 中央分析センター
Center of Advanced Instrumental Analysis, Kyushu University
領域所属

研究項目A02 計画研究
研究分担者
稲田
幹

専門分野・キーワード准教授

溶液化学に基づいた環境浄化材料開発 / 機能性セラミックス粒子の形態制御 /吸着・光分解SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Fabrication of Environmental Purification Materials Via Liquid Phase Reaction /Morphological Control of Functional Ceramics Particles / Adsorption-photodecomposition

高比表面積材料の液相合成と表面特性評価

Assoc. Prof.
M. INADA

環境浄化、エネルギー、エレクトロニクス関連セラミッ
クス粒子の液相合成に関し、高比表面積化などの形態制御と表面特性に着目して研究を行っています。反応場を制御した『液相合成』により、結晶内の原子の配列から粒子形態に至るまでの高次構造を制御し、XRD、SEM、TEM による表面 ･ 結晶構造解析、固体 NMR による配位構造解析
や吸着測定による細孔構造解析に着目して『構造解析』を

1. 単結晶 BaTiO3 水熱合成粒子に対するアニオン置
換と構造解析
2. C12A7 への F − 導入とドープ量増加のための骨格構造制御
3. 酸化チタンへのアニオンドープによる表面特性変化と光触媒能との関係解明行っています。『構造』と、光触媒能や電気容量のような表面機能に関する『特性』との関係を明らかにし、得られた知見を合成にフィードバックして特性向上を図っています。

新学術への情熱・メッセージ
これまで酸化物を中心としたセラミックス粒子開発を行ってオンドープによって生じる結晶の静電的変化を、CO2、水、トル

きたが、新学術研究ではアニオンドープや置換が特に表面特性

エン、ピリジンなどの種々な吸着種を用いた吸着特性評価によに及ぼす影響に着目して材料開発研究を行っていきたい。アニ

り調べ、特に光触媒特性と関連づけて性能向上を目指す。

News Letter Vol.1

23

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A02）

京都大学 大学院 工学研究科
Graduate School of Engineering, Kyoto University
領域所属

研究項目A02 計画研究
研究分担者
山本 隆文

専門分野・キーワード

助教

高圧 / 構造解析 / 酸水素化物 / 酸窒化物 / カルコゲナイド / ニクタイド

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼High Pressure / Structural Analysis / Oxyhydride / Oxynitride / Chalcogenide / Pnictide

Assist. Prof.
T. YAMAMOTO

超高圧下でのアニオンの振舞いと制御

超高圧下でのアニオンの振舞いについて研究を行います。
アニオンはイオン半径がカチオンに比べて大きく、圧力効果が大きいことが期待されます。そのことを利用して複合アニ
オン化合物の構造や物性を制御したいと考えています。特にダイヤモンドアンビルセルを用いたＸ線回折測定によって、複合アニオン化合物の高圧下での構造を明らかにします。また抵抗測定などを用いた研究を展開します。さらにアニオン
種における圧縮率の違いを利用した新物質合成を行います。
PDF 解析などを用いて、アニオン秩序による Correlated
Disorder を明らかにする実験にも挑戦したい。

1. 酸水素化物の圧縮挙動
2. 酸水素化物の高圧下での物性
3. 高圧下におけるオキシニクタイドの超伝導
4. アニオンの圧縮率を利用した超高圧合成
5. 層状化合物における圧力誘起構造相転移
6. アニオン秩序による Correlated Disorder の解析

図アニオン秩序相における異方的な圧縮とアニオンの圧縮率の違いを使った構造制御

新学術への情熱・メッセージ
合成・測定・機能と多岐にわたる計画研究の先生方と多くの共同研究を展開したい。その中から複合アニオン化合物ならではの新事実を見出し、アニオンの面白さを広く発信していきたい。

24

複合アニオン化合物の創製と新機能

高圧下の中性子回折測定など新しい実験にも積極的にチャレン
ジしたい。

Mixed Ani n

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A03）

東京工業大学 理学院
School of Science, Tokyo Institute of Technology
領域所属

研究項目A03 計画研究
研究代表者
前田 和彦

専門分野・キーワード

准教授

半導体光触媒 / 人工光合成 / 層状化合物 / ナノ材料

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Semiconductor Photocatalyst / Artificial Photosynthesis / Layered Materials / Nanomaterials

半導体光触媒を中核とした人工光合成系の構築

Assoc. Prof.
K. MAEDA

石油や石炭に代表される化石資源、そして原子力に依存した我々の社会は今、将来のエネルギー確保の観点から転換期を迎えています。我々は、無尽蔵な太陽光エネルギーを化学的に変換する“人工光合成系”を創製することを目指しています。また、まだよく分かっていない「半導体光触媒の化学」の分野に、理学の立場から新しい知見を加えていくことも重要な目的としています。

H2O

太陽光エネルギー

1. 太陽エネルギー変換を目的とした新しい半導体粉
末光触媒の創製
2. 格子欠陥を制御した半導体光触媒の開発
3. 水の酸化還元を促進するナノ構造触媒の開発
4. 金属錯体 / 半導体融合材料を光触媒とした二酸化炭素の常温常圧固定化

H2 + 1/2O2

ナノレベルで制御された反応活性点(~10 nm)

光触媒粉末(100 nm ~ 1 !m)図

可視光で水を水素と酸素に直接分解する粉末半導体光触媒および金属錯体 / 半導体融合材料を光触媒とした二酸化炭素固定化

新学術への情熱・メッセージ
これまで一貫して取り組んできたエネルギー変換型半導体光触媒の研究で培った経験を生かし、複合アニオン系新物質の合成から既知複合アニオン材料の光触媒機能創出まで幅広く手掛
けていきます。

News Letter Vol.1

25

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A03）

京都大学 大学院 人間・環境学研究科
Kyoto University, Graduate School of Human and Environmental Studies
領域所属

研究項目A03 計画研究
研究分担者
内本 喜晴

専門分野・キーワード

教授

電気化学エネルギー変換 / 水電解 / 蓄電池 / オペランド計測

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Electrochemical Energy Conversion / Water Electrolysis / Battery / Operando Analysis

新規複合アニオン材料の開発と高性能電気化学エネルギー
変換デバイスの創製

これまで、電気化学に立脚して、主に放射光を用いた
operando 解析手法の開発と、それを用いた蓄電池、燃料

Prof. Y. UCHIMOTO

変換デバイスの開発を行い、エネルギー・環境問題解決に貢献したいと考えています。

電池材料の開発を行ってきました。エネルギー・環境問題解決のためには「電気エネルギー」をいかに有効に使うことが出来るかが重要であり、「電気エネルギー」を蓄えるこ

1. 電気化学デバイスのオペランド解析を用いた反応機構解明とが出来る「蓄電池」、高効率で「電気エネルギー」を創る

2. 先進的リチウムイオン二次電池の開発ことが出来る「燃料電池」が問題解決に重要な役割を果た

3. 高エネルギー密度革新電池の開発します。私たちの研究室では、使い勝手の良い電気エネル

4. 固体高分子形燃料電池（PEFC）触媒の反応機構解明と高活性化

ギーと貯蔵性の良い化学エネルギーの相互変換を行う「電気化学」を基盤として、これら将来の電気化学エネルギー

図5. 固体酸化物形燃料電池（SOFC）触媒の反応機構解明と高活性化

窒素ドープ LiFePO4 リチウムイオン二次電池正極活物質のレート特性（Bare-LFP:LiFePO4､N-LFP: 窒素ドープ LiFePO4）

新学術への情熱・メッセージ
これまでの電気化学エネルギー変換デバイスの材料は、酸化

例えばレート特性の向上が可能です）また、班内、班間の共同物が主に用いられてきました。複合アニオン材料により、これ研究を積極的に進め、新たな電気化学分野を開拓していきます。

までに無い特性の発現が可能になります。（図に示したように、既にいくつかの共同研究を開始しています。

26

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A03）

東京大学 大学院 理学系研究科 化学専攻 固体化学研究室
Department of Chemistry, The University of Tokyo
SOLID STATE CHEMISTRY Lab
領域所属

研究項目A03 計画研究
研究分担者
長谷川 哲也
研究メンバー 廣瀬靖近松彰

専門分野・キーワード

教 授
准教授
助 教

パルスレーザー蒸着 / エピタキシャル薄膜 / トポタクティック反応 / 電子機能

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD
Pulsed Laser Deposition / Epitaxial Thin Film / Topotactic Reaction / Electronic Functionality▼

Prof. T. HASEGAWA

複合アニオン化合物の薄膜合成と新規電子機能探索

気相からの直接成長法やトポタクティック反応を用い、
複合アニオン化合物の単結晶薄膜を合成しています。基板
からエピタキシャル力を利用することで、準安定相が得られる、アニオンが配列するなどのメリットがあります。このエピタキシャル膜を舞台として、超伝導を含めた導電性
や磁性、誘電性など電子機能の探索を目指しています。結晶だけでなくアモルファスの物性にも興味を持って研究を行っています。薄膜はまたデバイスの作製にも有利です。
積層構造の作製や微細加工技術を駆使し、デバイスとして

1. 複合アニオン化合物エピタキシャル薄膜の気相成
長と物性探索2. 複合アニオン化合物エピタキシャル薄膜のトポタ
クティック合成と物性探索
3. アモルファス複合アニオン化合物の合成と物性探索
4. デバイス構造の試作と機能発現
5. 界面を使った新規物性の創出
6. イオン伝導の第一原理シミュレーションの機能発現にも取り組んでいます。

図窒素プラズマ支援パルスレーザー蒸着法 酸窒化物エピタキシャル薄膜の合成に使用

新学術への情熱・メッセージ
これまで培ってきた薄膜合成を通して本新学術に広く貢献したい。物質化学の追及だけでなく、メカニズムの解明や電子状態の評価など物理化学的なアプローチにもどんどんチャレンジ
したい。

News Letter Vol.1

27

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A03）

東京大学 大学院 工学系研究科 化学システム工学専攻 山下・牛山研究室
Department of Chemical System Engineering
The University of Tokyo Yamashita-Ushiyama LAB
領域所属

研究項目A03 計画研究
研究分担者
牛山
浩

専門分野・キーワード

准教授

理論化学 / 触媒 / 表面化学 / 化学反応動力学

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Theoretical Chemistry / Catalysis / Surface Science / Chemical Dynamics

理論化学手法による新規物質デザインと触媒反応機構の解明

Assoc. Prof.
H. USHIYAMA

我々のグループでは、理論化学アプローチによる化学反光触媒や自動車触媒等で用いられる材料の探索や材料設計

応ダイナミクスの解明と制御を目指して、ナノマテリアルに力を注いでいます。具体的には、以下のようなテーマでにおける電子物性や触媒表面の化学反応、等に対して、計研究を進めています。こうした研究を通し、複合アニオン

算量子化学、化学反応理論などの理論化学手法を発展させ、系化合物の一般的な性質を明らかにしていこうと考えていその学問体系を確立することに取り組んでいます。特に、ます。

1. 光触媒材料としてのタンタル酸窒化物の構造と複合アニオン化合物特有の電子状態に関する理論的研究（光触媒）2. Na イ オ ン 電 池 正 極 材 料 Na2MPO4F（M= Mn,
Fe, Co, Ni）におけるフッ素ドープの影響に関する理論的研究（Na イオン電池）
3. 金属担持触媒における担体酸化物へのアニオン
ドープが触媒作用に及ぼす効果に関する理論的研究（自動車触媒）図

酸素ドープタンタル窒化物電極表面での酸素還元反応機構

新学術への情熱・メッセージ
本領域のターゲットとなる材料は、現状の理論・計算化学で取り扱うことが非常に難しい物質である。共同研究を通して、様々な材料にチャレンジし、理論・計算化学の幅を広げるよう28

複合アニオン化合物の創製と新機能な研究を展開しつつ、実際のものづくりに貢献していきたいと考えている。

Mixed Ani n

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A03）

京都大学 大学院 人間・環境学研究科 田部研究室
Graduate School of Human and Environmental Studies,
Kyoto University S.Tanabe Labs
領域所属

研究項目A03 計画研究
研究分担者
田部 勢津久

専門分野・キーワード

教授

光機能性材料 / 発光材料 / 固体電子構造制御による機能発現 /蓄光型蛍光体 / LED 用蛍光体 / 長残光蛍光SPECIALIZED FIELD・KEYWORD
Photonic Materials / Luminescent Materials /Functionalization by Electronic Structure of Solids /Storage Phosphors / LED Phosphors / Persistent Luminescence▼Prof. S. TANABE

固体電子構造・配位子場の制御による新規光機能発現

光機能性セラミックスの固体電子構造制御による機能性

クスやガラス材料合成を行い、光ファイバ増幅器、量子切発現について研究を行っています。固相反応、パルスレー

断波長変換材料、ＬＥＤ用蛍光体、蓄光型セラミックス蛍ザ蒸着法、フローティングゾーン法、溶融法によるセラミッ

光体とその機能発現に関する研究を展開しています。

1. 複合アニオン結晶化ガラスの形態制御と光学活性イオンの光機能発現
2. 価電子帯制御によるホールトラップ機構新規光物性の機能開拓
3. 希土類添加酸窒化物の合成と電子構造制御による新規光物性発現4. 遷移金属・希土類イオン賦活酸水素化物の光機能探索
5. 特異な配位構造を持つ希土類化合物の光学的機能の開拓

新学術への情熱・メッセージ
これまで培ってきた薄膜合成を通して本新学術に広く貢献したい。物質化学の追及だけでなく、メカニズムの解明や電子状態の評価など物理化学的なアプローチにもどんどんチャレンジ
したい。

News Letter Vol.1

29

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A03）

物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点
森 熱エネルギー変換材料グループ
MANA, National Institute for Materials Science (NIMS)
T. Mori Thermal Energy Materials Group
領域所属

研究項目A03 計画研究
研究分担者
森孝雄 MANA 主任研究者
研究メンバー Anastasiia Prytuliak ポスドク研究員

専門分野・キーワード

固体物性 / 無機材料科学 / 熱電材料 / 磁性

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Solid State Physics / Inorganic Materials Science / Thermoelectric Materials / Magnetism

複合アニオン化合物の熱電・熱物性の評価・解析・開発

MANA PI
T. MORI

広範囲実用化を目指して、熱電材料の高性能化原理と新規

ク構造の制御指針や、構造由来物性の解明の、より高度な材料の開発について研究を行っています。例えば、ホウ素系

マテリアル・デザインのレベルでの研究展開を図る。また、ネットワーク物質において少量の炭素や窒素原子の導入に

他グループで合成された混合アニオン化合物の熱電特性のよって、それらが架橋サイトとして作用し、新規なクラス

評価、物性解明による合成へのフィードバックを担う。

ター配列の複合アニオン化合物を形成したために、セレン
ディピティ―として、結果的に劇的な物性の変化が得られ、今までｐ型しか存在しないと考えられていた熱電化合物群に世界で初めてのｎ型を見出した。その他、複合アニオン
系のホウケイ化物やホウ硫化物などにおいて、熱電的性質の有望な化合物を見出した。本領域での連携を通して、上

1. B、C、N、S などを含む多元系複合アニオン化合物の設計創製、物性解明
2. 複合アニオン化合物の輸送特性（電気伝導、熱電）
・
熱伝導に関する基礎学理構築
3. 実用化に資する複合アニオン熱電材料の開発

記の、混合アニオンに由来する架橋サイトによるネットワー

図複合アニオンによる新規熱電性能発見の例

新学術への情熱・メッセージ
ゼーベック効果が発見されてから 2 世紀、現在は熱電発電の初めての広範囲実用化を目指して世界的に激しい競争が行われている。複合アニオンの科学は、本分野のこれまでにない展開

30

複合アニオン化合物の創製と新機能につながる可能性を有しており、ぜひ本領域の新しい仲間と共に世界に先駆けて実現したい。

Mixed Ani n

メンバー紹介＆グループ研究内容概略（A03）

東京工業大学 元素戦略研究センター 松石研究室
MCES, Tokyo Institute of Technology
S. Matsuishi Lab
領域所属

研究項目A03 計画研究
研究分担者
松石
聡

専門分野・キーワード

准教授

無機固体化学 / 鉄系超伝導体 / 酸水素化物 / 電子伝導性酸化物

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Solid State Inorganic Chemistry / Iron-based Superconductor / Oxyhydride /Electro-conductive Oxide

水素化物イオン置換による複合アニオン化合物の物性制御

Assoc. Prof.
S. MATSUISHI

最もありふれた元素である水素は、＋ 1 から− 1 の価数を取ることができ、多くの元素と様々な化合物を作ります。

1. 新しい超伝導母物質の探索

酸化物などのイオン性固体中では、水素はいつもカチオン

2. 水素化物置換による磁気相互作用の制御＋

H として存在すると考えがちですが、電気陰性度が小さい元素との化合物では水素化物イオン H − になることもでき−2−ます。近年、H と酸化物イオン O

3. ペロブスカイト型酸水素化物誘電体の探索
4. 希土類・遷移金属賦活酸水素化物蛍光体の探索の両方を含む酸水素化合物が合成され、その性質が注目されています。これまで
は主に超高圧合成法を用いて H − を含む酸水素化物および複合アニオン化合物を合成してきました。O2 −を H −で置換すると、（1）形式電荷− 2 の O2 −を形式電荷− 1 の H −で置換することによる電子ドーピング、（2）金属元素の d 軌
道と水素 1s 軌道が π 結合をつくらないことによる結合の次元性制御、（3）金属カチオンとの共置換による新物質の形成など様々な効果があります。これらの効果を生かすことで、酸（水素）化物に新しい物性を付与することを狙っ
ています。

図

新学術への情熱・メッセージ

水素アニオン置換による高濃度電子ドーピングを用いた鉄系超伝導体母物質
LaFeAsO の電子物性制御。従来のフッ素置換（LaFeAsO1-xFx）では Fe 一個当
たり 0.2 個程度の電子ドーピングが限界でしたが、水素置換（LaFeAsO1-xHx）
により 0.5 個を超える高濃度のドーピングが可能になりました。

複合アニオン化合物のことなら、電子状態計算を援用した物
質設計から合成、評価までカバーします。高圧装置を使って組成をうまくコントロールしながら合成することで、複合アニオ
ン化合物の真の性質を引き出していきます。

News Letter Vol.1

31

連携研究者

研究項目 A01

桂ゆかり

東大院新領域 助教
無機材料化学
多元系化合物の設計と合成

研究項目 A01

小林亮

東北大多元研 助教
無機材料科学
水溶液プロセスを基盤とした複合アニオン化合物の合成と創製

研究項目 A01

朝倉裕介

東北大多元研 助教
無機材料化学
環境応答機能材料の創製
研究項目 A01

前園涼

北陸先端大学 准教授
計算材料科学
計算科学を用いた物質設計
研究項目 A02

吉田寿雄

京都大学人間環境学 教授
触媒化学
X 線吸収分光研究項目 A02

熊谷悠

東工大元素戦略センター 講師
計算材料科学
分光シミュレーション

32

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

研究項目 A02

藤井孝太郎

東工大・理学院・化学系 助教
材料科学
結晶構造解析
研究項目 A02

丹羽栄貴

東工大・理学院・化学系 特任助教
材料科学
研究項目 A03

石原

結晶構造解析

達己

九大院工 教授
無機電気化学
酸素イオン伝導能と触媒作用の開拓

研究項目 A03

阿部竜

京大工 教授光電気化学
光電極の開発研究項目 A03

廣瀬靖

東大院理 准教授
固体化学
薄膜調製、電子機能探索
研究項目 A03

近松

彰

東大院理 助教
固体化学
薄膜調製、電子機能探索
研究項目 A03

上田純平

京都大学 助教
無機材料化学
光電物性探索News Letter Vol.1

33

領域ニュース
第一回公開シンポジウム（キックオフミーティング）

新学術領域研究（平成 28 〜 32 年度）
第一回公開シンポジウム（キックオフミーティング）

複合アニオン化合物の創製と新機能
日時：2016 年 8 月 29 日（月）会場：京都大学桂キャンパス・ローム記念館（大ホール）

12:00 － 13:00

受付

13:00 － 13:05

はじめに

13:05 － 13:10

福井

13:10 － 13:50

陰山

洋（領域代表：京都大学工学研究科）

13:50 － 14:30

荻野拓（研究領域 A01 代表：産業技術総合研究所）

14:30 － 15:10

林克郎（研究領域 A02 代表：九州大学工学研究院）

Mixed Ani n

賢一（学術調査官：大阪大学基礎工学研究科）「複合アニオン新学術領域への期待」「複合アニオン新学術領域研究の概要」「複合アニオン化合物の合成」「複合アニオン化合物の解析」－休憩－

15:25 － 16:05

前田

和彦（研究領域 A03 代表：東京工業大学理工研究科）

16:05 － 16:30

八島正知（総括班：東京工業大学理工研究科）

16:30 － 16:55

垣花

眞人（総括班：東北大学多元物質科学研究所）

16:55 － 17:35

吉川

信一（評価委員：北海道大学工学研究院）

17:35 － 17:40

上田寛（評価委員：豊田理化学研究所）

17:40 － 17:50

終わりに「複合アニオン化合物の機能」「国際活動支援について」「連携の活性化のために」「複合アニオン化合物研究の過去、現在、未来」「複合アニオン新学術領域の将来を見据えて」

お問い合わせ：領域事務担当 林 克郎（九州大学工学研究院）
電話：092-802-2859
電子メール：k.hayashi@cstf.kyushu-u.ac.jp
34

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

新学術領域研究「複合アニオン化合物の創製と新機能」

者が参集した。計画班の研究者や、学術調査官や評価委員の第一回公開シンポジウム（キックオフミーティング）が、の先生方や関係者だけでなく、「複合アニオン」という新規2016 年 8 月 29 日（月）13:00 ～ 17:50 の日程で、京都概念に興味のある研究者が集まって、活発に議論など行わ

大学桂キャンパス・ローム記念館（大ホール）で開催された。

れて、悪天候に関わらず、キックオフとして盛況なシンポ
ジウムであった。新学術領域に異分野から研究者が集結しプログラムは左記に参考。

ただけに、最初は初対面の人も多く、名刺交換など緊張している雰囲気だったが、シンポジウムが進むにつれて、打シンポジウムには、台風第 10 号直撃の元、41 名の参加

各講演の概要に関して以下に記す。

ち解けて活気のある実のある交流が行われた。

詳細な運営に関して、次が紹介された：運営委員を設置、全体スケジュールのオーバービュー（国際シンポジウム、（敬称略）

トピカル会議、学会活動）、若手育成（班内・班間留学、若手育成スクール、若手ポスドクなど）、国際活動支援班（国陰山 洋（領域代表：京都大学工学研究科）

際ネットワーク形成）、公募研究の詳細の紹介、拠点化による共用促進（総括班で 2 装置購入、そのほか）、見える化の複合アニオン新学術領域研究の概要を話した。
複合アニオンのイントロ、従来の配位で考えた化学・材

促進（オープンキャンパス、高校生研修、アウトリーチ活動、
データベース化）など。

料を大きく超える可能性を話し、3 班の概要を紹介した。
領域 HP が本日から http:mixed-anion.jp で公開、また、

福井 賢一（学術調査官：大阪大学基礎工学研究科）

連携に関して、新学術領域の果たすべき重要な責務を伝え、積極的な連携活動を奨励した。

複合アニオン新学術領域への期待を話した。材料・化学の新しい学問を切り拓いてほしい旨をお伝えになった。
News Letter Vol.1

35

領域ニュース
荻野 拓（研究領域 A01 代表：産業技術総合研究所）

な紹介、また、研究領域 A03 代表のこれまでの水を分解する光触媒や二酸化炭素固定化のための光触媒に関する研究

研究領域 A01 が担う役割：複合アニオン化合物の物質設計開発の紹介があった。

と合成を主に担うこと。構成メンバーの紹介、また、研究
領域 A01 代表のこれまでの複合アニオン化合物の新規な合八島 正知 （国際活動）

成や結晶育成に関する研究の紹介があった。
国際共同研究に関しての取り組みに関して講演した。複合
林 克郎（研究領域 A02 代表：九州大学工学研究院）

アニオンという新規な学術領域において、国際的な研究コ
ミュニティーをリード、存在感を上げるための具体的な方研究領域 A02 が担う役割：複合アニオン化合物の解析を主策を講演した。

に担うこと。構成メンバーの紹介、また、研究領域 A02 代

レクチャーツアーに加えて、若手の海外派遣、海外の若表のこれまでの環境・エネルギー分野やエレクトロニクス

手研究者の受け入れなどに関する新学術領域内の施策への分野におけるセラミックス材料の研究開発の紹介があった。

積極的な応募を呼び掛けた。

前田 和彦（研究領域 A03 代表：東京工業大学理工研究科）

垣花 眞人 （連携活動）

研究領域 A03 が担う役割：複合アニオン化合物の機能の発異分野連携は時間がかかる難しいことなので、工夫が必要

掘と開発を主に担うこと。構成メンバーの研究内容の詳細であることを伝えた。自分の研究を知ってもらう努力、他

研究領域 A01

会場の様子

36

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani nを知ろうとする努力、手の内をオープンにすること、意見比べる難しさと具体例を挙げながら合成の工夫に関してご交換会・懇親会の積極的な利用の重要性などを話した。

講演された。難しいことであるが、領域内で築くべき真に実のある連携をとおして、挑戦的な材料科学技術課題の解吉川 信一（評価委員：「複合アニオン化合物研究の過去、現在、未来」）

決につなげることへの期待を話された。
シンポジウムの後に、懇親会が開催されて（各自負担）、
主に、異分野から参集した計画班研究者のお互いの顔合わ

酸窒化物などの創製や物性解明・開発のこれまでの研究開
拓の歴史をご講演された。

せや詳細な自己紹介が行われた。
2 日目は、全体での綿密な議論、複合アニオン新学術領

2017 年 に Wiley で出版予定の、複合アニオン の 総 合

域を盛り上げて発展させるための作戦会議が行われた。ま的 な 学 問 的 な 知 見 を 集 め た Handbook of Solid Stateた、その後、各計画班に分かれて、計画班各研究者のそれ

Chemistry（Wiley）のご紹介もあった。

ぞれの学術的な詳細な内容の講演などが行われて、今後へ

複合アニオン領域が新規な材料科学技術を切り拓くことへの期待を話された。

の具体的な連携可能性が活発に議論された。実際に、本活動と議論を通して、有益な新しい共同研究が複数スタートした模様である。

上田 寛（評価委員：「複合アニオン新学術領域の将来を見据えて」）
複合アニオン化合物の設計的な創製に関して。有機材料に研究領域 A02

研究領域 A03（文責：A03 NIMS, 森 孝雄 ; 写真提供：A02 京都大学 野田 泰斗）

News Letter Vol.1

37

領域ニュース

トピカル会議
平成 28 年 10 月 24 日、産業技術総合研究所つくば中央

らは「複合アニオン化合物の薄膜合成」、Ａ 02 の松石先生

にて、本新学術領域研究の第一回トピカル会議が開催されからは「酸水素化物複合アニオン化合物の高圧合成」に関ました。今回のトピカル会議は「新物質合成」を副題としする講演があり、Ａ 01 分担者の私は「新規酸窒化物の合成」て、Ａ 01（合成）から 3 件、Ａ 02（解析）とＡ 03（機能）というタイトルで講演させて頂きました。それぞれの複合から 1 件ずつ、そして 1 件の招待講演の計６件の講演があアニオン化合物合成の難しさや失敗例そして今後の様々なりました。領域内外から約 45 名の参加者があり、そのう

可能性について紹介され、個人的にも非常に勉強になりま

ち学生は 15 名の参加がありました。領域代表である陰山した。

先生から「複合アニオンの合成の現状と展望」というタイ

また、新学術領域研究として、ある意味で最も重要な研トルで、新物質合成の心構え、複合アニオン化合物合成に究者交流を兼ねた懇親会も産総研内厚生センターで 32 名

特有の難しさと、さらに本領域がこれから目指していく展の参加者を集めて行われました。皆さん新しいネットワー

望が紹介されました。続いて、物質・材料研究機構の広崎

ク形成や研究の芽を見つけようと非常に盛り上がった会とフェローから「酸窒化物蛍光体の材料設計と LED への応用」

なりました。参加者の 3 分の 1 が学生だったこともこれかのタイトルで招待講演がありました。これまでのサイアロ

らの新学術領域の発展のために非常に頼もしく思いました。

ン系蛍光体の開発と応用に関する内容から最新の単粒子診

新学術領域研究がスタートして 3 か月程度ですが、既に断法による多くの新規化合物合成まで、幅広い話題を提供

多くの共同研究が始まっています。今回のトピカル会議をしていただきました。また、Ａ 01 代表の荻野先生からは経て更に連携が加速するものと期待します。

「多元系複合アニオン化合物の合成」、Ａ 03 の廣瀬先生か

広崎フェローによる招待講演の様子

陰山領域代表による乾杯の挨拶

（文責

38

複合アニオン化合物の創製と新機能

Ａ 01

北海道大学

鱒渕 友治）

Mixed Ani n

Workshop on "Solid-state chemistry for oxide and mixed-anion systems"
平成 28 年 12 月 6 日から 8 日の三日間、京都大学宇治

複合アニオン層状化合物の超伝導体に関する講演で、ペロ

キ ャ ン パ ス に て、Workshop on "Solid-state chemistry

ブスカイト層を制御することにより FeAs 超伝導相の転移

for oxide and mixed-anion systems" が京都大学島川グ

温度を制御する手法が紹介されました。Ａ 02 の私からは

ル ー プ の JSPS Core-to-Core Program と 複 合 ア ニ オ ン「High compressibility of hydride ion oxyhydrides」 で新学術領域の共催で開催されました。このワークショッ

ヒドリドイオンにおける高圧下での特異的な挙動に関する

プでは、三日間にわたり 30 件の講演があり、本新学術領講演を行いました。さらに、領域代表の陰山先生のグルー域から 6 件の発表がありました。全体で約 40 名の参加者

プの学生から、酸フッ化物、酸水素化物に関する講演もながあり、本領域からは 9 名の参加がありました。領域代されました。いずれも本領域以外の参加者から様々な質問表である陰山先生から「Introduction of "Mixed Anion"があり、活発な議論が行われました。今後も様々な会議でProject」というタイトルで、複合アニオンに関して本領

複合アニオンを国内外に発信し、益々領域が発展していく

域の紹介がありました。続いて、北陸先端科学技術大学のことを期待します。

本 郷 先 生 か ら「Large-scale first-principles simulations
using massively parallel computers」 の タ イ ト ル で 第一原理計算による複合アニオン化合物に対するアプロー
チ方法が示されました。また、Ａ 01 代表の荻野先生からは「Control of structure and oxygen content in ironbased superconductor with thick blocking layers」 で

陰山領域代表による講演の様子

集合写真

（文責

Ａ 02

京都大学

山本 隆文）

News Letter Vol.1

39

領域ニュース「物性科学領域横断研究会（領域合同研究会）」
去る 2016 年 12 月 8 日と 9 日、
神戸大学百年記念館にて、イオンの検出・同定法に関する講演がありました。ポスター

第 10 回物性科学領域横断研究会が開かれました。本研究セッションには 85 件の発表があり、「表面窒化 LiFePO4

会は物性科学に関連した 7 つの新学術領域研究が合同で年

正極の界面反応機構解明」と題して発表を行った加藤愛梨に 1 回開催しているもので、各領域の研究内容を専門外のさん（京大修士 2 年生、内本（A03 分担）研究室）がポス

研究者や大学院生に対し解説し、領域間のシナジー効果をター賞に選出されました。受賞おめでとうございます。

高めると共に、物性科学のホットな話題を 2 日間で概観す

研究会全体を通じ、最近の物性研究の動向として注目さることを目的としています。また、凝縮系科学に従事する

れる、電子の電荷、スピンそして軌道自由度の相互変換に優れた若手研究者を奨励することを目的とした凝縮系科学

よる新物性に関する発表が多くみられました。複合アニオ

賞の受賞式・講演が、本研究会の中で毎年行われています。

ン物質の強みである構造の多様性は、これら自由度を制御

本年度（第 11 回）は、可視光水分解が可能な光触媒の開するうえでも有用であると考えられ、本領域での機能性物

発に関する成果が認められ、本領域の前田（A03 代表）が質創製に期待が持たれます。

受賞しました。受賞おめでとうございます。
研究会では各領域およびゲスト参加の特定・新学術領域から計 28 件の口頭発表があり、複合アニオン領域からは、
陰山（領域総括）による領域の狙いと展望についての説明に続き、山本（A02 分担）による酸水素化物の高圧特性に関する講演、林（A02 代表）による酸化物ホスト中の H −

（文責

40

複合アニオン化合物の創製と新機能

Ａ 03

東京工業大学

元素戦略研究センター

松石聡）

Mixed Ani n

レクチャーツアー（英国）

領域代表

陰山

洋

今年度からの新学術領域研究では国際活動支援班によるになる第一原理計算屋の David Scanlon 先生に受け入れ活動が認められ、「複合アニオン」新学術でも、領域内の若先となっていただきました。訪問大学の決定等に関しては、

手研究者（学生を含む）の派遣、海外からの研究者の招聘、本領域の海外ハブ拠点研究者である Attfield 教授には多大

海外の大型施設利用の促進などを推進します。これに加えなサポートと助言を受けました。具体的には、オックスドーて、本領域のアクティビティを海外研究者に紹介し、複合

ド大以外の全ての予定は Attfield 教授にアレンジしていたアニオン化合物の科学を世界に普及させ、発展させることだきました。お蔭さまで、一週間強で五大学をまわるといを目的として領域代表（毎年）と計画班代表（次年度以降）

超強行日程にも関わらず、無事に終えることができました。

が海外の大学や研究所を訪問して講演会を行います。これ

例えば、エジンバラ駅前のホテルを拠点に、セントアンドを「レクチャーツアー」と名付けました。

リュース、グラスゴーを日帰りで訪問することを勧めても今年度は、複合アニオン化合物の研究の固体化学的な研らいました。

究に関して進んでいる英国を選び、ユニバーシティカレッ

レクチャー（セミナー）では、訪問大学の相手に合わせジロンドン（10 月 31 日）、グラスゴー大学（11 月 2 日）、て内容を調整したこともあり、概ね満足していただける講

エジンバラ大学（11 月 3 日）、
セントアンドリュース大学（11演ができたのではないかと考えています（そのかわり毎晩、

月 4 日）、
オックスフォード大学（11 月 7 日）にて「Creation

講演準備で大変でした）。多くの質問や貴重なコメントを受

of Mixed Anion Systems with Novel Functions 」、 まけました。英国は、構造科学（X 線回折、中性子回折）にたは、「Novel Functionalities Driven by Mixed Anion

ついても大規模施設があることもあり、複合アニオン系でCoordination in Extended Solids」 と い う 演 題 の レ クの共同研究にはうってつけです。上述した日本人若手の派

チャーを行いました。オックスフォード大学は、世界初の遣や外国人学生の招聘を通じての共同研究の可能性につい遷 移 金 属 酸 水 素 化 物 LaSrCoO3H0.7 を 報 告 し た Michaelても宣伝しましたので、今後の交流が楽しみです。Brexit

Hayward 先生、エジンバラ大学は、酸窒化物に関して、局の影響もあるのですが、英国の研究予算は一部のスーパー

所自由度（cis 選択性）に起因する特異な秩序状態を発見しスターを除くとかなり厳しい状況になるようで、新学術のた Paul Attfield 先生、グラスゴー大学は、非酸化物で様々

予算を有効に利用して研究の輪を拡げていくことができれな新物質を合成している Duncan Gregory 先生、セントば、両国にとっても大きなメリットがあると感じました。

アンドリュース大学では、長年にわたり酸化物ハライドを

Attfield 教授と Hayward 教授には上述した日以外にも合成している Philip Lightfoot 先生、ユニバーシティカレッ

時間を割いてくださり、より具体的な共同研究やコミュニ

ジロンドンでは、新進気鋭の、そして将来間違いなく大物

ティの将来について話し合うことができました。Scanlon

News Letter Vol.1

41

領域ニュース

先生、Gregory 先生、Littlefoot 先生とは今回初めてお会いしましたが、やはりいくつかの共同研究や学生交流を開始する予定です。割愛しますが、講演以外でも、上述した先生以外にも多くの研究者や学生さんと話すことができました。時間の都合上、駆け足の滞在ではありましたが、本領域の海外展開について具体化することができましたので、中味の濃い、大変実りある滞在となりました。

エジンバラ大の Attfield 教授と42

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

平成28年度 第1回班内・班間連携強化会議

平成28年度 第2回班内・班間連携強化会議

日時：平成 28 年 10 月 20 日（木）13:15 ～ 17:00

日時：平成 28 年 11 月 29 日（火）13:00 〜 17:15

場所：京都大学吉田南キャンパス

場所：東京工業大学大岡山キャンパス

出席者：吉田朋子（大阪市立大学、A02 分担）・桑原彰秀

出席者：林克郎（九州大学、A02 代表）、稲田幹（九州大学、（JFCC、A02 分担）・内本喜晴（京都大学、A03 分担）・

A02 分担）、八島正知（東京工業大学、A02 分担）、藤井前田和彦（東京工業大学、A03 代表）・陰山洋（京都大学、

孝太郎（東京工業大学、A02）、前田和彦（東京工業大学、領域代表、A01 分担）

A03 代表）、長谷川哲也（東京大学、A03 分担）、牛山浩（東京大学、A03 分担）、松石聡（東京工業大学、A03 分担）、

内本教授の発案で領域メンバー 5 名が集まり、共同研
究に関する打ち合わせを行った。各メンバーが自身のこ

荻野拓（産業技術総合研究所、A01 代表）、小林亮（東北大学、A01 連携）

れまでの研究を 30–40 分程度で説明しながら、研究の進捗状況を報告した。極めて活発な議論が交わされ、様々な共同研究提案が生まれた。
（前田和彦）

林教授・前田准教授の発案で、A02・A03 のメンバーを中心として共同研究に向けた打ち合わせを行った。これまでの研究内容及びスキル、複合アニオン化合物に関する現在進めている研究テーマについてそれぞれ発表を行い、今後の共同研究計画について話し合いを行った。
また会議終了後には意見交換会も開催された。
（前田和彦）

News Letter Vol.1

43領域ニュース

班内留学報告 No.1：荻野研 – 陰山研（新規酸フッ化物の構造解析）
東京大学大学院工学系研究科応用化学専攻
指導教官 : 産業技術総合研究所主任研究員（兼東大特任講師） 荻野

受入教官 : 京都大学工学研究科

陰山

修士二年 北村

拓也

拓

洋 教授

受入期間 : 平成 28 年 10 月 4 日（火）〜 10 月 7 日（金）新学術領域の班内留学の一環として、10 月 4 日から 10取り足取り教えて頂いた。これまでの東大の研究室は応用

月 7 日の 4 日間、京都大学工学系研究科物質エネルギー化

物性の評価が中心で、構造解析にはそれほど力を入れてい学専攻の陰山研究室を訪問し、研究室で合成した新規酸フッなかったが、新規物質の開発に当っては最も基本となる部

化物の構造解析を中心とした実験を行った。短い期間では分なので、大きな収穫を得られた。

あったものの学んだことを挙げればキリがないが、印象に残った点をいくつかまとめたいと思う。

研究室の雰囲気としては、各人が比較的自由に研究を進めているように感じたが、実験設備が整っており、また近まず一つ目としては、新しい環境に身を置くことで、現隣の様々なバックグラウンドを持つ研究室と活発な共同研

在所属している東大の研究室の研究環境を改めて見つめな究を行っており、色々な実験が不自由無く進められる環境

おす良い機会になったことだ。他大学の環境や人々と関わであったのが印象深い。人数が多くかつフレンドリーな雰

り、同じである点、異なる点を感じることが出来た。何よ

囲気でスタッフ・学生と気軽にディスカッションできるのりも非常に優秀な方々と触れ合うことで、負けていられなも非常に優れた点だと感じた。

いと大きな刺激を受けた。

構造解析の技術を学べたこと以上に、このように他の研二つ目としては、先生や学生の方々と非常に多くのディ

究室の雰囲気、研究レベル、研究スタンスを体感できたこ

スカッションをすることが出来たことである。教授の陰山とは、今後の研究生活に当って大きな財産となった。また先生は、自分の研究で躓いている点について質問すると、班内班間留学を通して新しいコネクションが生まれたこと

様々なアイデアや可能性を提案して下さり、関連する物理で、自分の実験で躓いた時に相談することが出来るように的な背景について詳しく教えていただいた。その回答の引なったのも大きい。このプログラムが継続され、研究の輪

き出しの多さに驚いたとともに、ディスカッションを非常が広がることを願っている。最後だが、このような素晴らに楽しそうに進める姿がとても印象的で、もっとディスカッ

しい機会を提供してくださった方々に改めて感謝したい。

ションをしたいと感じ、また自分の研究を進める大きな励みになった。実際の研究面では、多くの方々に助けてもらったが、その中でも特に助教の山本先生、博士課程 2 年の竹入さんにお世話になった。山本先生には、経験に基づいた
的確なアドバイスを頂き、自分の研究を進める上で盲点となっていたポイントに気付くきっかけを頂いた。実際に山本先生のアドバイスがなければ、研究が袋小路に迷い込んでいた可能性が高い。生活面、実験・解析面では竹入さんに頼りっぱなしであった。特に、Rietveld 解析について手44

複合アニオン化合物の創製と新機能

Rietveld 解析中の XRD パターンMixed Ani n

班内留学報告 No.2：田部研 - 松石研（希土類イオン賦活酸水素化物の合成）
京都大学

田部研

助教 上田

純平

2016 年 11 月 1-2 日の日程で、東京工業大学松石研には、松石研で実際に酸水素化物の作製を通し、作製方法を

班内留学を行ったので報告する。酸水素化物は、希土類や学ばせて頂いた。具体的には、希土類賦活イットリウム水

遷移金属の発光性イオンの母体材料として、発光中心イオ

酸化物と金属イットリウムをアルゴン封入した密閉金属管

ンの配位環境に水素アニオンが存在するため、新規な光機内で反応させる新しい合成プロセスで、酸水素化物の作製

能性の発現が期待される。蛍光体分野において、酸化物、を試みた。残念ながら、今回の条件では酸水素化物を得る

ハロゲン化物、硫化物材料の研究はあるが、酸水素化物のことはできなかったが、松石研究室の設備を見学させて頂

光機能性材料への展開の研究例はほとんどなく、田部研とき、実験における工夫やノウハウに触れることができ、非松石研は、“遷移金属・希土類イオン賦活酸水素化物の光機

常に刺激になった。今回学んだ酸水素化物作製方法を活か能探索”の研究テーマで共同研究を行い始めた。本留学でして、共同研究をより一層進めていきたいと思う。

焼成前サンプル

密閉金属管の様子

News Letter Vol.1

45

領域ニュースの合成）
班内留学報告 No.3：林研 – 垣花研（グリコール錯体法による TiO（B）
2
九州大学大学院工学府物質創造工学専攻 修士 1 年 田中指導教官 : 九州大学大学院工学研究院応用化学部門（機能） 林
受入教官 : 東北大学多元物質科学研究所

垣花

萌子

克郎 教授

眞人 教授

受入期間 : 平成 28 年 9 月 26 日（月）〜 9 月 28 日（水）TiO（B）
は、酸化チタン結晶相の中でも空隙を多く持っ
2

な収穫となりました。加えて、自身の合成技術を見直すよ

た結晶構造を有しており、より多くのイオンを取り込むこ

い機会となりました。研修では、自身で合成した試料と比とができます。しかし、アナターゼ相やルチル相と比較し、較し、ほぼ単相で結晶性の高い TiO（B）
を合成しました。
2

合成手法が限定されています。これまで、TiO（B）
へのイ
2

研修終了後、林研究室で再度合成を行ったところ、研修中

オンのインターカレーション特性を検討するため、グリコーに合成した試料と酷似した TiO（B）を再現することができ
2ル錯体法による TiO（B）の合成に取り組んでいましたが、2ました。

結晶性のよい単相の TiO（B）
は得られませんでした。そこ
2

小林先生にはグリコール錯体法や TiO（B）
に関する質問2で、東北大学多元物質科学研究所垣花研究室に 3 日間滞在にも答えていただき、研究を進めることはもちろん、自身

し、グリコール錯体法による TiO（B）の合成技術を習得し2の研究に関する知見や今後の展開を考えるための手がかりました。

を得ることができました。また、他の研究室の実験風景・

これまで林研究室では、グリコール錯体法による合成は技術を拝見し、自分の視野が広がりました。

行われておらず、論文を読みながら手探りで合成を行って最後に、研修にご協力くださり、懇切丁寧にご指導を賜いました。しかし今回、小林先生に基本的な実験手順からりました、垣花先生、小林先生、及び研究室の皆様に心よ

しっかりと教えていただいたことで、グリコール錯体法にり感謝申し上げます。

よる TiO（B）
合成のノウハウを習得することができ、大き246

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

アウトリーチ活動報告抜粋（2016.6 ～ 2016.11）
2016-07-23

2016 年産総研つくばセンター一般公開

A01 荻野、鬼頭らが、“2016 年産総研つくばセンター一般公開”にて“力持ち and 激寒研究室”という題目の体験実習を行った（約 40 名参加）。
2016-07-31

学習院大学オープンキャンパス 2016

A01 稲熊が学習院大学“物質探索の醍醐味―セラミックスを例として―”という題目の模擬講義を実施した（113 名
参加）。
2016-08-01

茨城県立土浦第一高等学校・東京大学研究室訪問

A03 長谷川・近松が東京大学において、茨城県立土浦第一高等学校の学生の OB 訪問を兼ねた見学会を実施した（参加者は高校生）。
2016-08-03

家族でナットク！理系最前線「東大工学部をのぞいてみよう！」

A03 牛山が東京大学において、東京大学オープンキャンパスの工学部企画で、男女共同参画委員として女子学生の理系進学促進イベント“家族でナットク！理系最前線「東大工学部をのぞいてみよう！」”を企画・実施した（女子中高生 128 名・保護者 29 名参加）。
2016-08-04

2016 年度理学部オープンキャンパス・研究室展示

A03 長谷川・近松が東京大学において、中高生を中心に 10 名程度のグループに分けたラボツアーを実施した。
2016-08-06

九州大学工学部オーブンキャンパス 2016『理系女子のためのキャリアパス講演会』

A02 稲田が九州大学伊都キャンパスにおいて、“理系女子のためのキャリアパス講演会”を開催し、パネルディスカッ
ションを行った（参加者は高校生、保護者、高校教員）。
2016-08-09

京都大学オープンキャンパス 2016

A01 陰山が、京都大学オープンキャンパス 2016 において「物質の中の宇宙」という題目の模擬授業を行った（高校生 104 名参加）
。また、A02 山本隆文が、模擬実験を行った（高校生 211 名参加）。
2016-08-10

京都大学オープンキャンパス 2016

A02 野田が京都大学において、理学部化学教室の教室企画として固体 NMR を用いた分子の構造解析の体験学習を開催した。パルスで核スピンを操るという高度な内容であったが、体験学習後のアンケートでは分かりやすかったという回答が挙げられた（参加者は高校生）。

News Letter Vol.1

47

領域ニュース

2016-08-11

東京工業大学オープンキャンパス 2016

A03 前田が東京工業大学理学院化学系石谷・前田研究室において、主に高校生をターゲットとし、「大学の化学実験を体験！光触媒で水を分解して水素を作る！」と題する講義および体験実習を企画、実施した。参加者からは多くの質問が出て、活発な議論が交わされた。光エネルギーだけで水を分解する光触媒技術に驚きの声が上がっていた（参加者は高校生 17 名）。
2016-08-14

研究室見学会

A02 吉田が大阪市立大学において、郡山第二中学校の学生に対し、ラボツアーを行った（参加者は中学生、引率教員）。
2016-08-26

高校生一日体験化学教室

A03 長谷川・近松らが、東京大学における化学会主催のイベントで、太陽電池を作製する実験を実施した（参加者は高校生）。
2016-09-17

スーパーサイエンスハイスクール（SSH）特別実習

A03 前田が東京工業大学理学院化学系 石谷・前田研究室において、SSH 指定校埼玉県立浦和第一女子高等学校の生
徒および教員を受け入れ「光で促進する水の電気分解〜光触媒で水を分解してみよう！〜」とした講義および体験型実習を行った。参加した高校生らに実際に半導体光電極を作成してもらい、これをアノードとした光電気化学セルを構築し、水の光分解を行った。
（参加者は高校生 7 名、教員 1 名）。
2016-09-30

第 4 回理工系女性研究者シンポジウム『理工系の働き方』

A02 稲田が九州大学伊都キャンパスにおいて講演会を行った（参加者は学生 23 人、一般 27 人）。詳細は以下の通り。
http://www.westwomanwind.org/wcubic/activitylog/wcubicactivitylog6.html
2016-10-04

島根県立出雲高等学校での講演・模擬実験

A01 陰山が、10/3-10/4 に島根県立出雲高等学校の一年生（320 名）を対象に「物質の中の宇宙：サイエンスの魅力」という題目の講演を行った。翌日には京都大学にて A01 陰山 洋、
A02 山本 隆文、
A03 阿部 竜らによる模擬実験を行った。
2016-10-07

研究室公開（東工大 科学技術創成研究院 設立記念式典）

A03 松石が、酸水素化物の合成及び実験施設の公開を行った（参加者は一般 5 名）。
詳細は次の URL の通り。http://www.iir.titech.ac.jp/sikiten1007/

48

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

2016-10-14

講演・模擬実験

A01,02,03 陰山、山本、阿部が島根県立出雲高等学校において「物質の中の宇宙：サイエンスの魅力」という題目の講演と模擬実験を行った（高校生 320 名が参加）。
2016-10-28 ～ 11-3

東北大学―中国内陸部大学交流プロジェクト

A01 殷が、駐日本中国総領事館（新潟）の要請・支援によって中国内陸部の大学との交流プロジェクトを実施した。
日本側講師として東北大学教授 4 名が起用され、A01 殷しゅうは、ソルボサーマル反応プロセス、ソフトケミカルプ
ロセスによる複合アニオン光触媒の創製について 3 件の講演を行った（参加者は各大学の学部・大学院学生と教員計150 名）。
詳細は：http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2016/11/news20161115-01.html
2016-11-11

一般財団法人 化学物質評価研究機構（CERI）寄付講座

A02 林が福岡市産学連携センターにおいて「セラミックス材料化学」という題目で、複合アニオン化合物を含むセラ
ミックス合成・応用を授業・発信した（参加者は一般及び大学生）。
2016-11-14

英国の 5 大学でのレクチャーツアー

領域代表陰山が、ユニバーシティカレッジロンドン（10/31）、グラスゴー大学（11/2）、エジンバラ大学（11/311/5）、セントアンドリュース大学（11/4）、オックスフォード大学（11/7-11/8）を訪れ「Creation of Mixed
Anion Systems with Novel Functions」 と「Novel Functionalities Driven by Mixed Anion Coordination in
Extended Solids」について講演を行い、本新学術領域の取り組みの紹介や、国際共同研究の話し合いを行った。レ
クチャーツアーは、領域代表、計画班代表によって毎年各国で行う予定である。
2016-11-22

情報機構セミナー

A01 垣花が東京都王子北とぴあにおいて「新規蛍光体材料・新規セラミック材料開発に向けた無機材料の合成技術」と題して、一般向けのセミナーを実施した（参加者は一般 20 名）。

News Letter Vol.1

49

領域ニュース

領域ロゴマークについて
元素のうちアニオンになりやすいＰブロック元素およびの最上段に配置されてきましたが、化学的性質がハロゲン水素 H の周期表での位置を意匠化したものです。紺色の丸（F − , Cl − ,..）に近いことから、フッ素Ｆの上に配置されるは窒素Ｎ、赤色は酸素 O を表し、水色は H を表しています。

こともあります。

従来、水素Ｈは一番左上、アルカリ金属（Li, Na,..）の列

Mixed Ani n

50

Mixed Ani n

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

発表論文リスト（2016.6 ～）1.

A. NAKADA, S. NISHIOKA, J. J. M. VEQUIZO, K. MURAOKA, T. KANAZAWA, A. YAMAKATA, S. NOZAWA, H.
KUMAGAI, S.-I. ADACHI, O. ISHITANI and K. MAEDA, Solar-driven Z-scheme water splitting using tantalum/
nitrogen co-doped rutile titania nanorod as an oxygen evolution photocatalyst. J. Mater. Chem. A 2017 inpress. DOI: 10.1039/C6TA10541F.

2.

H. LI, X. WU, S. YIN, K. KATSUMATA, and Y. WANG, Effect of Rutile TiO2 on the Photocatalytic Performance of
g-C3N4 /brookite-TiO2–xNy photocatalyst for NO decomposition, App. Surf. Sci. 392, 531–539, 2017

3.

X. WU, J. WANG, G. ZHANG, K. KATSUMATA, K. YANAGISAWA, T. SATO and S. YIN, Series of MxWO3 /ZnO
(M = K, Rb, NH4) Nanocomposites: Combination of Energy Saving and Environmental Decontamination
Functions. Appl. Catal. B: Environ. 201, 128–136, 2017.

4.

F. TAKEIRI, Y. MATSUMOTO, T. YAMAMOTO, N. HAYASHI, Z. LI, T. TOHYAMA, C. TASSEL, C. RITTER, H.
KAGEYAMA, High pressure synthesis of layered iron oxyselenide BaFe2Se2O with strong magnetic anisotropy,
Phys. Rev. B, 94, 184426, 2016.

5.

Y. KUNO, C. TASSEL, K. FUJITA, D. BATUK, A. M. ABAKUMOV, K. SHITARA, A. KUWABARA, H. MORIWAKE,
D. WATABE, C. RITTER, C. M. BROWN, T. YAMAMOTO, F. TAKEIRI, R. ABE, Y. KOBAYASHI, K. TANAKA, H.
KAGEYAMA, ZnTaO2N: Stabilized High-Temperature LiNbO3-type Structure, J. Am. Chem. Soc. 138, 15950–
15955, 2016.

6.

K. WADA, M. EGUCHI, O. ISHITANI, and, K. MAEDA, Activation of the Carbon Nitride Surface by Silica in a CO
Evolving Hybrid Photocatalyst, ChemSusChem, 2016, in press. DOI: 10.1002/cssc.201600661.

7.

T. ONOZUKA, A. CHIKAMATSU, T. KATAYAMA, Y. HIROSE, I. HARAYAMA, D. SEKIBA, E. IKENAGA, M.
MINOHARA, H. KUMIGASHIRA, and T. HASEGAWA, Reversible resistance modulation induced by fluorine
substitution in perovskite nickelate NdNiO3 thin films, submitted.

8.

T. YAJIMA, M. KOSHINO, Y. ZHANG, T. OHUCHI, W. YU, D. KATO, Y. KOBAYASHI, Y. ORIKASA, T.
YAMAMOTO, Y. UCHIMOTO, M. A. GREEN, and H. KAGEYAMA, Selective and Low Temperature Transition
Metal Intercalation in the Layered Tellurides, Nat. Commun. 7, 13809, 2016.

News Letter Vol.1

51

領域ニュース

受賞報告
東京工業大学の前田和彦准教授（A03 代表）が第 11 回凝縮系科学賞を受賞
凝縮系科学賞は、凝縮系科学に従事する優れた若手研究者を奨励することを願い、岡山大学の秋光 純教授と東京理賞者に選ばれました。授賞式は 12 月 8 日に第 10 回物性科学領域横断研究会で行われました。

科大学の福山 秀敏教授が私費を投じて 2006 年より創設した 賞 で す（http://prize.condmat.net/）。 毎 年、 実 験 分

前田先生からの受賞コメント

野と理論分野で優れた研究成果を挙げた各 1 名の栄えある凝縮系科学賞を受賞することができ、大変光栄に

気鋭の研究者に授与され思います。受賞対象となったエネルギー変換型光触媒の研ます。前田氏は、業績題

究は、私が大学院生の頃から継続して行ってきているもの

目「可視光水分解を実現です。受賞にあたり、大学院時代お世話になった指導教員

する新たな光触媒系の開の先生方、共同研究者の皆様、そして日々支えてくれた家族・発」に関する顕著な業績

友人らに感謝いたします。今回の受賞を励みとして、今後によって、実験分野の受も研究・教育活動に励んで参ります。

京都大学の加藤愛梨さんが第 10 回物性科学領域横断研究会ポスター賞を受賞
12 月 9 日から 10 日にかけて行われた、第 10 回物性科

加藤愛梨さんからの受賞コメント

学領域横断研究会において、
内本喜晴（A03 分担）

名誉ある賞をいただき大変光栄に存じます。これも指導教

研究室の修士 2 年生、加官の内本喜晴先生を初めとする多くの方々からのご指導

藤愛梨さんが「表面窒化あってのものと深く感謝申し上げます。本研究会では専門

LiFePO4 正極の界面反応

分野外のお話も聞くことができ、研究目的へのアプローチ

機構解明」の題目でポス法など多くのことを勉強できました。今後も専門問わず議ター発表を行い、優秀賞

論する機会を大切にしていきたいです。

に選出されました。

（文責52

複合アニオン化合物の創製と新機能

Ａ 03

東京工業大学

元素戦略研究センター

松石聡）

Mixed Ani n

その他の受賞（2016.6 ～ 2016.11）
研究領域 A01

研究分担者

垣花

眞人 （M. KAKIHANA, 東北大学多元物質科学研究所 教授）

研究領域 A01

連携研究者

小林

亮 （M. KOBAYASHI, 東北大学多元物質科学研究所 助教）◦竹田 洋平 , 加藤 英樹 , 小林 亮 , 小林 久芳 , 垣花 眞人 , 優秀発表賞 ,Mn4+ を賦活したタンタル系ペロ
ブスカイト型酸化物の発光特性 , 平成 28 年度日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会 ,（27,28 Oct., 2016, 北海道大学）◦小林 亮 , 第 70 回（平成 27 年度）日本セラミックス協会賞進歩賞 , 多形・形態を制御した酸化チタンの合成とその展開 , 日本セラミックス協会 ,（3, June, 2016）

研究領域 A01

研究分担者

殷澍 （Shu YIN, 東北大学多元物質科学研究所 教授）◦ Shu YIN, Rare Earth Resource Utilization Research Award, ISRERU-4 & ISFM-7,（16-19 Aug.,
2016, Changchun, China）

研究領域 A02

研究分担者

稲田

幹 （Miki INADA, 九州大学中央分析センター 准教授）

◦稲田幹 , 21 世紀記念個人冠賞 倉田元治賞（日本セラミックス協会）, 2016 年 6 月 3 日◦稲田幹 , 第 9 回資生堂女性研究者サイエンスグラント , 2016 年 7 月 8 日

研究領域 A02

研究分担者

八島

正知 （M. YASHIMA, 東京工業大学理学院化学系 教授）◦中村 圭吾 , 藤井 孝太郎 , 丹羽 栄貴 , 八島 正知 , 最優秀講演賞 , 日本セラミックス協会 第 29 回秋季シンポジウム ,（2016 年 9 月 7 日～ 9 日 , 広島大学 , 広島）

研究領域 A03

研究代表者

前田

和彦 （K. MAEDA, 東京工業大学理学院 准教授）

◦前田 和彦 , 第 11 回凝縮系科学賞「可視光水分解を実現する新たな光触媒系の開発」,（2016 年 12 月 9 日）

News Letter Vol.1

53

領域ニュース

国際会議情報 （本領域がオガナイザーとして関連している国際会議）
1. ISEPD2017 エコマテリアル国際会議

2. 窒化物系国際会議 ISNT2017&ISSNOX5（2017.2.17-02.20（沖縄））（2017.8.27-（札幌））

http://www.isepd2017.org/

9th International Symposium on Nitrides（ISNT2017）& 5th International Symposium on SiAlONs and Nonoxides（ISSNOX5）

複合アニオンスペシャルセッション（Session S; Session Chairs: 林克郎（A02）、陰山（領域代表）、前田 和彦（A03）、荻野

拓（A01））

洋
http://ceramics.ynu.ac.jp/isnt2017-issnox5/index.
html

多数のご参加をお待ちしております。
酸窒化物関連のセッションを本領域の協賛で開催。
2017 年 8 月 27 日（日）～ 9 月 1 日（金）北海道大学

フロンティア応用科学研究棟

https://www.oia.hokudai.ac.jp/maps/?x=43.077764&y=141.340571&z=18
発表申込締め切り：2017 年 1 月 31 日（火）ポスター発表も可能ですので、学生さんも含めて関連する研究をされている方はぜひ発表をご検討ください。

54

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

その他の情報国際班情報複合アニオン化合物の学理の追及には、国際的に活躍し、するお手伝いも行っています。また、レクチャーツアーや海次世代を担う若手の育成が重要です。本新学術領域研究「複外の若手を日本に派遣することも行っています。是非、積極

合アニオン化合物の創製と機能開拓」では各研究代表者、的に本学術領域研究支援をご活用いただき、皆で次世代を各研究分担者ならびに各連携研究者のグループの若手が海担う若手を育成しようではありませんか！具体的には、新学外で共同研究を行い、研鑽を積むお手伝いをしています。ま

術領域研究『複合アニオン化合物の創製と新機能』国際活た、複合アニオン化合物の構造を評価するためには、海外動申請書を記入してご応募ください。審査の上、旅費等をの中性子や放射光などの施設を利用することが鍵になりま

一部補助します。皆様の積極的なご応募を待っています。

す。本新学術領域研究では、若手が海外の研究施設を利用

複合アニオン

領域ホームページ：http://www.mixed-anion.jp/group
領域ホームページをご活用ください。

News Letter Vol.1

55

編集後記

新学術複合アニオン研究発足に伴い、情報発信の場とし研究分担者の先生方全員に簡単な概要をご執筆いただきまてニュースレターを年 2 回程度のペースで発行する予定でした。今号は準備期間が短く構成が十分練れたものでないす。研究内容だけでなく、領域における人のつながりが見点を反省しておりますが、今後はより詳細な研究紹介を執える形で進めていきたいと思っています。本号は記念すべ筆していただき、内容を充実させ、科学的にも面白く、読き第 1 号として領域メンバーの研究概要を伝えるために、める冊子づくりを心がけてまいります。（S. Y.）［領域全般に関するお問い合わせ］陰山

洋（領域代表 / A01 分担）［領域事務に関するお問い合わせ］林克郎（領域事務担当 / A02 代表）［ホームページに関するお問い合わせ］松石聡（東工大元素戦略センター・准教授 / A03 分担）荻野拓（産総研）（連絡先）［ニュースレターに関するお問い合わせ］稲熊 宜之（学習院大）
殷 しゅう（東北大）
桑原 彰秀（ファインセラミックスセンター）

shuyin@tagen.tohoku.ac.jp （Vol.1 担当 殷）56

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

http://www.mixed-anion.jp/