News
LetterVol.6

1st October, 2019平成28年度—令和2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

領域代表より4

研究紹介
ソルボサーマル反応に基づいた環境応答性
複合アニオン化合物の創製計画研究 A01

多元物質科学研究所

殷
澍
朝倉 裕介

6

超高圧下でのアニオンの振舞いと制御

計画研究 A02

東京工業大学山本 隆文

10計画研究 A03

京都大学

蓄エネルギーに資する複合アニオン化合物からなる新機能材料

内本 喜晴

12

東北大学

公募研究（2019 年度採択）紹介
公募研究

A01

14

公募研究

A02

18

公募研究

A03

23

領域ニュース

25

第６回領域全体会議
複合アニオン新学術領域

26

第五回若手スクール

第１回新材料の開発を目指した構造科学研究会「中性子回折法を活かした構造科学の現状と未来」
日本セラミックス協会 2019 年 年会 サテライトプログラム 開催報告

31

公募班キックオフ会議

32

複合アニオン新学術領域

33

第六回若手スクール

国際活動支援報告−海外体験記

36

班内・班間留学報告39

アウトリーチ活動報告

43

発表論文リスト（ 2019.1-2019.6）

45

受賞報告

50

編集後記

58

表紙挿絵：複合アニオン新学術領域

第五回若手スクール（p. 26）;

結晶構造、局所構造、共有結合性制御による発光色変化の様子（p. 38）.

News Letter Vol.6

1

巻頭言

Symposia That Have Highlighted
Mixed Anions
外部評価委員Kenneth Poeppelmeier

The very first Anion-Controlled New Inorganic

oxyhydrides and oxychalcogenides possess exotic electronic

Materials at the Symposium T of E-MRS Spring 2013

properties. ANIM-1 aimed to create an international forum

entitled Advances and Enhanced Functionalities of Anion-

for all researchers in the field of anion-modified inorganic

Controlled New Inorganic Materials (https://pubs.acs.org/

materials (physicists – experimentalists and theoreticians,

page/cgdefu/vi/13.html), was held in Strasbourg, France,materials scientists, and solid state chemists). It merged

from May 27 – 30, 2013 and was organized by Ivoyl P.

researchers from 15 different countries in the fields ofKoutsaroff (Murata Manufacturing Co., Ltd., Japan), Stefan

mixed anion materials who presented 12 invited talks, 25

G. Ebbinghaus (Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg,

oral contributions, and 24 posters.

Germany), Laurent Le Gendre (IETR – IUT de Saint Brieuc

The second iteration, http://dx.doi.org/10.1016/– Université de Rennes 1, France), and Amparo Fuertes

j.solidstatesciences.2016.03.007, was held during the(Institute of Materials Science of Barcelone (CSIC), Spain).

E-MRS spring meeting (Symposium GG - May 11-12 2015)

The usual way to explore metal oxides begins with theat Lille, France. It focused on the synthesis of mixed anion

cation composition and ends with changing the crystal

materials and how structure-property relationships guided

structure. This symposium entertained the possibility ofnovel devices based on enhanced properties offered bytuning the physical and chemical properties by the formationsuch inorganic mixed-anions materials. In this context,of mixed anion materials and compounds and expanding the

ANIM 2 created an international forum for the different

chemical phase space to find or improve applications. In thetypes of researchers necessary for this field (physicists –last two decades, oxynitrides exhibited a host of properties,

experimentalists and theoreticians, materials scientists,

notably,“new dielectric (paraelectric and potentiallysolid state chemists, analytical scientists and device design

ferroelectric) and colossal magnetoresistive perovskites;

engineers). Innovative synthesis routes were presented forsuperconducting, semiconducting, and ferromagnetic-likethe preparation of oxynitrides, oxyfluorides, oxyhydrides andbehaviors found in mixed anion layered chalcogenides; andother mixed anion materials in varying form factors ranging

new visible active photocatalysts or red emitting phosphor

from powders, nanomaterials, bulk ceramics or thin films.

materials”. Non-centrosymmetric optical materials are found

Building on the previous symposiums, the thirdin oxyfluorides, owing to their polar building blocks, anditeration, https://www.european-mrs.com/anim-3-advances-2

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

and-enhanced-functionalities-anion-controlled-new-with some overlap. However, in the Sillen-Aurivilius

inorganic-materials-emrs, took a more nuanced approach

Perovskite, Bi4NbO8Cl, they find that the Cl 2p band sits

and delved into a variety of topics, such as

within the O 2p band owing to a highly disperse anddestabilized O ions in the Bi2O2 layer. They found that a

・ New perovskites, and more exotic phases withinsimple Madelung site potential analysis is able to predict

the scope of expanding and tuning functionalities

this unusual band structure, and they proposed using this(e.g. photocatalytic, luminescent materials, nonlinear

methodology to find other unusual valence band structures

optical materials, ferroelectric, ferromagnetic,in mixed-anion compounds. Other presentations focused on

semiconductive, thermoelectric, electroresistive,

unusual or unexpected band structures, in particular, Steffenmagnetoresistive, conductive transparent highCornelius from TU Delft probed hydride ions in rare-earthtemperature stable electrodes, solid state

oxyhydrides using muon spin rotation measurements. Theyelectrolytes, ionic conductors, dipole glasses, quasi-

find that rather than having separate O 2p and H 1s states,

2-dimensional electron gases (Q2-DEG) in insulating

they seem to be mixed.

hetero-interfaces etc…) with anion control
・ More efficient and environmentally friendly synthetic
methods

Overall, the meeting was very successful, theattendees were very engaged with the speakers, asking
multiple questions of nearly every speaker and following up

・ Theoretical studies to help current and future design

with them during breaks. New organizers were chosen atof new (multi)functional materials (https://mrsec.

this meeting to continue this symposia in two years time.

northwestern.edu/research/irg-2/)

There will also be a symposium focused on mixed anions
at the coming PACRIM 13 in Okinawa (http://www.ceramic.

Prof. Hiroshi Kageyama presented his group’sor.jp/pacrim13/list_of_symposium.html)

work on finding unusual electronic structures in mixedanion materials (https://www.jst.go.jp/kisoken/crest/en/
project/43/14528732.html). Typically, these materials will
have largely distinct oxygen 2p and heteranion 2p bands,

News Letter Vol.6

3

領域代表より

領域代表

陰山

洋

私達の新学術領域研究も早いもので4年度目に入りました

だいています。お二方とも溶液合成がご専門（特に長田先生が、公募研究の二期目として28名が採択されました。このう

は有機合成）ですので、異分野交流によって、（複合アニオ

ち、新たに採択されたのは12名で、残りの16名は一期目（18ンの枠組みを超えて）10年、20年後の研究コミュニティが名）に引き続いての採択になります。一期目のみの2名の先生まれることを期待しています。保科 拓也先生は、誘電体

生にも引き続き共同研究をしていただける旨うかがっておりがご専門ですが、独自の評価技術とともに、新しい反応開拓ますので、実質的にこれまでの戦力を失うことなく、新たなもされており、融合研究が楽しみです。松本 一彦先生は、強力なメンバーが加わったことになるため、これからまでの無機のフッ素化学の世界の第一人者です。フッ素は扱いにく研究から飛躍的な進展が、新たな展開とともにでてくるのでいといったイメージをお持ちの先生も多いと思いますので、ないかと期待しております。一期目のときがそうであったよ

大きな力になっていただけると思います。平井 大悟郎先生は、

うに、今回の12名の先生には、ご自身の専門性や独自の“持複合アニオン化合物の多色性の研究をされていますが、凝縮ち味”を活かしつつ、我々の新学術領域研究の一番のウリの系物理の研究者としても特筆すべき成果を挙げておられます。

活発な共同研究を是非すすめていただければと考えております。

固体 NMR がご専門の北川 俊作先生には、物性物理の観点

酸水素化物は、新学術でも力を入れて取り組んでいますが、から、既にいくつかの複合アニオン化合物の物性を明らかに同物質系の機能性開拓を目指しておられる清水 亮太先生、していただいておりますので、まだ、普及が大きくは進んで竹入 史隆先生の加入は心強いです。内田 さやか先生、長田

いない物理分野に拡げていただければと願っています。三浦浩一先生には、ポリオキソメタレート（POM）と呼ばれる

章先生は、酸窒化物の合成に新たな展開をもたらす研究を行

物質群について複合アニオンという観点から切り込んでいた

われていますが、海外研究者のレクチャーツアーを企画され

4

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

るなど、すでに運営に関しても貢献していただいており、感した。また、学生さん、ポスドクを始めとした若手の成長も謝しています。理論家である辻 雄太先生には、複合アニオ

めざましく、助教、准教授が相次いで輩出されていることは、ン化合物の反応性に関してお力になっていただけると期待し若手育成が現実に実現されていることを示しており、大変嬉ています。黒澤 俊介先生は、優れたシンチレーション特性をしく感じています。次の領域全体の会議は、今から約10日後

もつ複合アニオン系単結晶の育成を目指されています。このの8月末に高野山（高野山大学、宿泊は宿坊）で行われます。

研究は産業応用上のアピールになる系だと考えています。また、科学（理性）と宗教は、全く関係がないと考える人も多いと「なにわのでんじろう」（陰山の命名）こと堀越 亮先生には、は思いますが、最近は非常に近いものを感じます。拙著ですアウトリーチ活動を通じて、複合アニオン化合物の魅力を一が、化学と工業の2018年9月号に“「無」機の境地はあるの般の人々に伝えていただけたらと思っています。

か ? ― 酸化物を超えて”を御覧ください。数学者、岡潔は以上、陰山の視点から、新規加入の先生を簡単に紹介しま

仏教に傾倒したあとの自身の数学の発見を「宗教によって境したが、複合アニオン研究はセレンディピティ的な発見の余地が進んだ結果、ものが非常に見やすくなったという感じだ

地は大いにあると思いますので、自由な発想のもと研究を進った」と表現しています。まだ、得体の知れない複合アニオ

めて行ってほしいと考えています。5月の末には、鱒渕先生（とンも高野山で議論すると何か見えてくるのではないかと秘か三浦先生）のご尽力のもと、札幌でキックオフ会議、若手スに期待しています。

クールが開催され、これらの先生と初顔合わせとなり、新しい共同研究計画が生まれました。もちろん、既存のメンバーの共同研究による画期的な成果がいくつもみることができまNews Letter Vol.6

5

研究紹介

計画 A01

ソルボサーマル反応に基づいた環境応答性複合アニオン化合物の創製計画研究 A01 東北大学多元物質科学研究所 殷

澍、朝倉

裕介

無機材料の機能性は、化学組成・粒子サイズ・比表面積・粒光触媒の創製に成功した [1-5]。また、これらのソルボサーマル反子形態・露出結晶面等に強く依存する。通常の固相反応等の高応をベースとした複合アニオン化合物の優れた光触媒活性を活

温合成プロセスでは、ナノ結晶の合成および形態制御が困難でかし、更なる触媒活性の向上を目指した。例として、ソルボサーある。高温高圧の熱水或は有機溶媒の存在下で行われる水熱反マル反応による炭素と窒素コドープ酸化チタン（（C,N）-TiO2）と応・ソルボサーマル反応では、環境にやさしい手法であると同時フッ素ドープ酸化チタン（F-TiO2）の複合体（F-TiO2（/ C,N）-TiO2）に、溶媒性質の変化を利用することによって、無機ナノ粒子の形

を簡易な物理混合手法によって調製でき、530nm 光波長照射時

態制御、粒子サイズ制御に有効である。我々は、ソルボサーマに お い て、F-TiO2（/ C,N）-TiO2 が F-TiO2 や（C,N）-TiO2 と 比 較ル反応による複合アニオン化合物の合成と電子構造制御を行い、し、飛躍的な活性向上を見せた [5]。この活性向上は、光励起の光触媒やガスセンサー材料等、フォトンや化学物質による環境応際に（C,N）-TiO2 と F-TiO2 の接触面で電荷移動が起こり、電子

答等の無機機能材料の創製及び機能性高度発現に関する研究を

正孔対の再結合が阻害されたためと考えられる。異なるアニオ

展開している。本稿では、我々はソルボサーマル反応に基づき、ンをドープした光触媒の不純物準位を利用し、異なるバンド構

創製した様々な複合アニオン化合物とその機能性発現について造を持つ半導体間における複合体の形成が電荷分離の促進及び紹介する。

キャリア寿命の改善には効果的であり、可視光応答光触媒活性の向上を実現した（Fig.1）。アニオンをドープした酸化チタン（例●ソルボサーマル反応をベースとした複合アニオン化合物の創製及び光触媒機能性評価

えば C-TiO2）は優れた可視光吸収を有し、NOx 分解に高い活性を有する。g-C3N4 やグラフェンなどの高表面積を有する二次元ソルボサーマル反応での反応は溶解―再析出メカニズムによっ

層状物質と光触媒を複合化することで光触媒活性の更なる向上て結晶が析出、成長し、溶媒の誘電率は溶質の溶解度に大きくを実現した。その活性向上は Z スキーム型のメカニズムである

影響を与える。簡単な反応条件制御を行うことによって、溶媒と推察される。光照射により C-TiO2 および g-C3N4 の価電子帯の誘電率等の物性を大きく変えることができ、生成物の形態や（VB）の電子は伝導帯（CB）へ励起され、VB にホールを生成す

サイズ制御に影響を与える複雑な反応環境を作ることができる。

る。C-TiO2 の CB に移動した電子は rGO を介して g-C3N4 のホー

我々は、ソルボサーマル反応による複合アニオン化合物の合成

ルと結合する。そのため、g-C3N4 の CB と C-TiO2 の VB でそれを行い、窒素やカーボンドープ酸化チタン及びチタン酸ストロン

ぞれ酸化と還元反応が進む。このような Z スキーム型で反応がチウム等、欠陥が少なく、結晶化度が高く、比表面積が高い微

進行することで、酸化力・還元力がそれぞれ高まると同時に電粒子の創製ができ、数多くの高感度可視光応答性複合アニオン

荷分離が促進された、活性が向上したと考えられる。

Fig. 1

6

F-TiO2（/ N,C）-TiO2 複合体創製及びその可視光応答 deNOx 光触媒活性向上メカニズム

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

これらのソルボサーマル反応をベースとした高感度アニオンド

びフッ化物・酸フッ化物の創製と粒子サイズ・形態制御を行い、ープ型光触媒活性を用い、これまで、コンポジットの生成及び二アニオン元素置換及び形態制御に由来する新規機能性発現に関次元化合物との複合化によるバンド構造精密制御等を行い、光する研究を展開する。ソルボサーマル反応を用い、形態が制御

触媒活性向上の実現及び機能性発現を行っている。可視光応答された金属酸化物を合成し、これらを前駆体として用い、比較性光触媒は赤外線を可視光に変換できるアップコンバージョン蛍的温度の低い温和な反応条件で粒子形態やサイズの制御された

光材料との複合化を行い、太陽エネルギーの約 50% を占める赤窒化物や酸窒化物の合成条件の探索等を行っている。

外線を有効に利用できるフルスペクトル光応答型光触媒システムの創製にも成功した [6-8]。更に、優れた光触媒活性を有する光触

窒化物・酸窒化物のナノ粒子化 :媒は赤外線遮蔽材料 Cs0.33WO3 との複合化により、光触媒機能

ガリウム源とアセチレンブラックおよびヘキサメチレンテトラと赤外遮蔽特性を併せ持つようなマルチ機能光触媒の合成に成ミンからなる水溶液を水熱処理することで得られる中間体を焼成

功し、環境浄化及び夏季の室内温度上昇を防止できる新機能建することで Ga2O3 ナノ粒子（Fig.2a）を得たのち、窒化反応する材への応用が可能であることを示唆した [9,10]。機能性材料の機ことによって、ガリウム酸窒化物ナノ粒子（Fig.2b）を得ることに能性向上及びそのメカニズムの解析を行い、複数の共同研究を成功した。得られたガリウム酸窒化物ナノ粒子は、アセチレンブ

推進している。

ラックを用いず水熱反応を行い窒化したガリウム酸窒化物よりも高表面積（95m2/g）を有しており、酸素含有量が多いことも示さ●窒素・フッ素含有複合アニオン化合物の形態・ナノ構造制御とれた。また、この酸素含有量が多いことにより、バンドギャップ

機能性開発が小さくなっていることがわかった（Fig.2c）。この高表面積およ

酸化物セラミックスの機能性を拡張するため、窒素・フッ素元

び狭いバンドギャップによって、高い光触媒 NOx 分解能が示さ

素置換複合アニオン化合物の創製を行い、窒化物・酸窒化物及れた [11]。

(c)Fig. 2 （a）Ga2O3 ナノ粒子および（b）ガリウム酸窒化物ナノ粒子の TEM 像 .（c）バンドギャプと酸素含有量の依存性

また、硝酸ガリウム・硝酸亜鉛およびヘキサメチレンテトラミ

窒化物の形態制御と機能性発現 :ンからなる水溶液を 100oC で水熱処理することにより、 粒径

水酸化アルミニウムのアンモニアガス中での窒化処理及び窒が 5-25nm ほどの ZnGa 2O4 ナノ粒子を直接得ることに成功し化におけるヒドラジンの添加等によって、比較的マイルドな温た。得られた ZnGa 2O 4 ナノ粒子を窒化反応することによって、度条件で板状、ファイバー状及びナノサイズ等異なる形態を有50nm 以下の GaN:ZnO 固溶体ナノ粒子の合成に成功した

[12]

。

する窒化アルミニウム等の合成に成功し、異なる粒子形態に由得られた酸窒化物ナノ粒子は、従来の ZnO と Ga 2O 3 と混合物

来する焼結特性の変化を実現した（Fig.3）[13]。また、GaN は αを窒化することにより得られる GaN:ZnO 固溶体に比して、高-GaOOH ナノサイズ前駆体を用い、NH3 ガス雰囲気下での直接い光触媒 NO x 分解能を有しており、水熱合成により得られるナ窒化によりも合成できる。水素等の環境ガスに対し、高い感度のノ構造体が、酸窒化物ナノ粒子を得ることに有用であることをセンサー応答特性及び応答速度を実現した。GaN 中の酸素含有示せた。

量は、ガス検知感度に大きな影響を与え、窒化物 GaN は、酸化News Letter Vol.67物（β-Ga2O3）より優れた高温水素ガスセンシング応答特性を示[14]した（Fig.4） 。また、水素、アセトン及びメタノール等の環境ガスに対し、高応答速度・高感度・高選択性を実現できることを明らかにした。

Fig. 3 形態が制御された AlN の焼結挙動

a)Fig. 4 形態が制御された化合物の水素ガスセンシング特性。
（a） AlN;（b）Ga2O3 and GaN

最近ソルボサーマル反応により酸化物から、酸フッ化物を合成することにも成功している。溶媒を変化させることで形態制御できる可能性を見出しており、酸フッ化物合成の新規展開に期待し

8

複合アニオン化合物の創製と新機能ている。加えて、酸フッ化物を前駆体とした他の物質系構築も試みており、ユニークな材用の開発を目指している。

Mixed Ani n●アニオンドープ酸化バナジウムの合成とサーモクロミック機能

以上のように、複合アニオン化合物を環境に優しいソルボサーマ

冷暖房におけるエネルギーロスの 7 割以上は住宅の開口部（窓）ルプロセスによる創製に関する研究を進めており、更なる共同研で起こる。赤外線（熱線）を遮蔽・制御することによって、冷暖究へと展開させることで、革新的な成果を挙げていきたい。

房エネルギー消費の低減を実現し、二酸化炭素の排出量削減に貢献できる。現行の熱線遮蔽材料には希少金属 In が多く使われるスズドープ酸化インジウム（ITO）等が利用され、それを代替し、酸化バナジウム（VO2）に代表される新規レアメタルフリーな赤外線制御材料が注目される。我々は、ソルボサーマル反応を利用し、溶液プロセスによるアニオンドープ酸化バナジウムの合成を行い、半導体―金属相の相転移温度制御を行い、サーモクロミッ
ク特性評価を行った。微粒子を得るため、490oC の超臨界水中
単一での反応が有効である。生成したものは単斜晶系 VO（2 M）
相であり、0.10 ％のフッ素ドーピングにより、金属相への相転移温度の低下に成功した。得られた試料は球状形態を有し、粒子サイズは約 100-200nm である。Fig.5 には、調整した薄膜試
料の赤外線領域における透過率を示す。25oC の低温では赤外線を遮蔽せずに透過することに対し、臨界温度以上の高温（95oC）
では、赤外線に対する遮蔽性能が確認され、明らかなサーモク
ロミック性能が確認された[15,16]

Fig. 5 フッ素ドープ VO2 ナノ粒子の優れたサーモクロミック特性。また、これらの機能材料をベースとしたコンポジットの創製も行っており、マルチ機能性等様々な新規機能性発現の研究を行っている [16-18]。

[1] X.WU, S.YIN, Q.DONG, C.GUO, T.KIMURA, J.MATSUSHITA and T.SATO, J. Phys. Chem. C, 117, 8345–8352, 2013.
[2] S.YIN, J. Ceram. Soc. Jpn., 123, 823-834, 2015.
[3] Z.ZHAO, J.FAN, H.CHANG, Y.ASAKURA, and S.YIN, Sci.Chn. Technol. Sci., 60, 1447-1457, 2017.
[4] H.LI, X.WU, S.YIN, K.KATSUMATA, and Y.WANG, Appl. Surface Sci., 392, 531–539, 2017.
[5] S. KOMATSUDA, Y. ASAKURA, J. J. M. VEQUIZO, A. YAMAKATA, S. YIN, Appl. Catal. B: Environ. 238, 358-364, 2018.
[6] X.WU, S.YIN, Q.DONG, B.LIU, Y.H.WANG, T.SEKINO, S.W.LEE, and T.SATO, Scientific Rep., 3, 2918, 2013
[7] X.WU, S.YIN, Q.DONG, and T.SATO, Appl. Catal. B: Envoron. , 156-157, 257-263, 2014.
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[10] X.WU, J.WANG, G.ZHANG, K.KATSUMATA, K.YANAGISAWA, T.SATO and S.YIN, Appl. Catal. B: Environ., 201, 128–136, 2017.
[11] Y. ASAKURA, Y. INAGUMA, K. UEDA, Y. MASUBUCHI, and S. YIN, Nanoscale, 10, 1837-1844, 2018.
[12] Y.Asakura, Y.Nishimura, Y.Masubuchi, and S.YIN, Eur. J. Inorg. Chem., 2019, 1999-2005.
[13] A. HERMAWAN, H. SON, Y. ASAKURA, T. MORI, S. YIN, J. Asian Ceram. Soc., 6, 63-69, 2018.
[14] A. HERMAWAN, Y. ASAKURA, M.KOBAYASHI, M.KAKIHANA, and S. YIN, Sensors & Actuators: B. Chem., 276, 388–396, 2018.
[15] A. Riapanitra, Y. Asakura, W. Cao, Y. Noda, S. Yin, Nanotechnol., 29, 244005, 2018.
[16] S.YIN, A. RIAPANITRA and Y.ASAKURA, Funct. Mater. Lett., 11, 1830004 , 2018.
[17] Y. Asakura, Y. Anada, R. Hamanaka, T. Sato, K. Katsumata, X. Wu and S. Yin, Nanotechnol., 29, 224001 (6 pages), 2018.
[18] S. Yin and Y. Asakura, Tungsten, 1, 5-18, 2019.

News Letter Vol.6

9

研究紹介

計画 A02超高圧下でのアニオンの振舞いと制御
計画研究 A02 東京工業大学 山本隆文

当研究グループでは、高圧を用いた in-situ X 線回折測定を用

駆体など― がたくさん見つかりつつある。酸水素化物は将来のいて圧力下での複合アニオン化合物の振る舞いを明らかにする試

水素社会の基盤となる材料の候補として期待を集めている一方みを行ってきた。また高圧合成など様々な手法を用いて新規ので、ヒドリドに関するに基本的な性質に関してはまだわかってい複合アニオン化合物を合成してきた。本稿では、これまでに得らないことが多いのが現状である。本研究では、酸化物イオンとヒれた研究成果について紹介する。また山本は本稿に示すようなドリドが層状に秩序化した SrVO2H の高圧下での構造、電気伝研究成果に支えられ、H31 年度 4 月より東京工業大学フロンテ

導性を実験・DFT 計算を組み合わせて解析を行うことで、ヒド

ィア材料研究所の准教授に採用されることとなった。ここに陰山

リドの知られざる 2 つの性質明らかにした（図1）。一つ目はヒド

代表を始めとして、支えてくださった多くの先生方に厚く御礼申

リドが酸化物イオンに比べ二倍以上圧縮されやすいことである。

し上げるとともに、今後も新天地で複合アニオン新学術領域研

このようなヒドリドの柔軟性は、その後の陰山代表らの LnHO

究の発展に寄与できるよう研究を進めていく所存である。また本の研究で、アニオンの秩序無秩序相転移に密接に関連すること稿で示す研究成果は京都大学陰山研所属時に得られた研究結果が示されている [2]。すなわちこのようなヒドリドの柔軟性を活かである。

すことで、今後の酸水素化物の構造制御に役立つことが期待される。二つ目は、ヒドリドが特定の金属（カチオン）との組み合わ

① ヒドリドの持つ二つの性質を解明[1]

せにおいて、相互作用を切断する効果である。これはヒドリドが–ヒドリド（H ）を含む酸化物である「酸水素化物（oxyhydride）」

p 軌道を持たず、s 軌道のみから構成されるアニオンであること

は本複合アニオン新学術領域において、最も重要な複合アニオに由来する。この特徴により、ヒドリドの 1s 軌道は SrVO2H のン化合物の一つである。多くの固体中で水素は正の電荷をもつバナジウムの 3d t2g 軌道（すなわち π 軌道）と直交し、相互作用

プロトン（H+）として存在しているが、金属水素化物のように負できなくなる。この効果は超高圧下において、ヒドリドが大きくの電荷をもつヒドリド（H–）の状態をとる場合がある。酸化物イオ

圧縮された状況でも持続し、SrVO2H では約 50GPa において、

2––ン（O ）とヒドリド（H ）が共存する酸水素化物の例は最近までご

擬二次元性を保ったまま特異な絶縁体－金属相転移を起こすこく限られていたが、近年の合成手法の発展により遷移金属を含むとが分かった。このようなヒドリドを使った次元性の低下は、一酸水素化物の合成例が加速的に増えつつある。このような酸水

般的に伝導層（あるいは磁性層など）同士の物理的距離を離すこ

素化物は、酸化物には見られないような興味深い性質 ―例えば、とで達成される次元性の低下とは一線を画す手法で、本研究でヒドリドイオン伝導、アンモニア触媒活性、トポケミカル合成前は低次元性物質を設計する新しい手法を示したといえる。

図1

10

複合アニオン化合物の創製と新機能

ヒドリドの二つの性質

Mixed Ani n② 高圧合成法を用いたペロブスカイト構造でない遷移金属酸水
素化物の合成 [3]③ 圧縮率の違いを利用したインターグロース構造の設計 [4]
複数の異なる組成の層から構成されるインターグロース構造で近年の合成手法の発展により遷移金属を含む酸水素化物の合は、それぞれの層に違う役割を担わせることが可能であり、例成例が加速的に増えつつある。しかしながら、過去に合成されえば鉄系超伝導として有名な La（O,F）FeAs は、絶縁相であるてきた遷移金属を含む酸水素化物は、すべて遷移金属を含む八LaO 層にフッ素をドープすることにより、FeAs 層にキャリアが面体の頂点共有のみからなるネットワークを持つペロブスカイト

注入され超伝導が発現する。このような観点から、インターグロ

構造（あるいはペロブスカイト関連構造）であった。このことは、ース構造は、層の組み合わせにより無限の可能性が広がっている

酸水素化物における、電気伝導性や磁性などの物性に制限があように思える。しかしながら、現実は層間の格子整合性が良くなることを意味していた。本研究では高圧合成法を用いて、初め

い場合、すなわち格子のミスマッチが大きい場合、合成することて八面体の面共有を持った遷移金属酸水素化物の合成に成功しが難しい。本研究では、高圧合成法を用いることで格子のミスは六方晶の構た。本研究で得られた BaVO3-xH（
x 0.3 ≤ x ≤ 0.8 ）や Ba2MnO2Ag2Te2
マッチが大きい A2NiO2Ag2Se（
2 A=Sr,Ba ）造を持っており、面共有の八面体と頂点共有の八面体が共存しが高圧合成を合成できることを発見した。これらの物質は一般ている（図2）。この物質ではヒドリドが少量の時（x ≤ 1/3）、ヒド組 成 A2MO2M’2X2 と表 記され、 平 面 四 配 位の MO2 シートとリドは面共有サイトに選択的に挿入されることが構造解析の結果

M’X 層の交互積層からなるインターグロース構造をとっていから明らかとなった。さらに当新学術領域の設楽・桑原らによるる（図3）。AgSe 層より小さな CuS 層を持つ Sr2NiO2Cu2S2 な1500 種類にも上る網羅的第一原理計算や回帰曲線などの手法

どをはじめとして、MO2 シートと M’X 層の格子整合性がよいを駆使して VO4H2 八面体が trans 配位を好むことを突き止めた。

組み合わせはたくさん合成されていたが、ミスマッチの大きい

これはバナジウムの結晶場分裂によるエネルギーの利得と関係し

A2NiO2Ag2Se2 や大きな Te を含む物質は知られていなかった。

ている。このようにアニオンの特性の違い（共有結合性・電気陰酸化物に比べセレン化物（やテルル化物）は圧縮率が大きいこと

性度・分極率など）を利用すれば、アニオンを巧みに配列させるが知られており、例えば同じ岩塩型構造を持つ SrSe と SrO でことが可能になると期待している。

は圧縮率が二倍も異なる。従って圧力下では AgSe（AgTe）層はMO2 層よりも大きく圧縮され、ミスマッチが 解 消する
方 向に働いたことで、 合 成が 可 能になったと考えている。このようにして得られた物質は既存の酸化物と比較して、最も長い M-O 距離を持つ平面四配位 MO4 を持って お り、A2NiO2Ag2Se2 に
お い て は、 長 い Ni － O 距離が結晶場分裂を小さくし、酸化物では実現できなかった高スピン（S = 1）の平面四
配位 Ni2+ を初めて実現した。
図2

[1]
[2]
[3]
[4]

六方晶型 BaVO3-xHx の結晶構造

図3

A2MO2M’2X2 の結晶構造

T. Yamamoto, H. Kageyama et al., Nat. Commun. 2017, 8, 1217.
H. Yamashita, F. Takeiri, K. Fujii, M. Yashima, K. Shitara, A. Kuwabara, H. Kageyama et al., J .Am. Chem. Soc. 2018, 140, 11170-11173.
T. Yamamoto, K. Shitara, S. Kitagawa, A. Kuwabara, M. Ochi, K. Fujii, M. Yashima, H. Kageyama et al., Chem. Mater. 2018, 30, 1566-1574.
Y. Matsumoto, T. Yamamoto, K. Hongo, R. Maezono, H. Ogino, H. Kageyama et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 57, 756-759.

News Letter Vol.6

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研究紹介

計画 A03

蓄エネルギーに資する複合アニオン化合物からなる新機能材料
計画研究 A03 京都大学

内本喜晴

本研究グループでは、蓄電池、燃料電池、水電解などの電放射光測定（O K-edge XAS）による分析では、窒化後、新たな気化学デバイス材料の複合アニオン化による機能開拓と放射光エネルギー準位が表面の Fe-3d と O-2p の混成軌道に導入されoperando 解析を用いた機構解明を行っている。本稿では複合たことが明らかとなった。この新たなエネルギー準位が電極と電アニオン化による電子構造変化と局所構造変化を利用したリチウ

解質界面での電荷移動を有利にし、核発生過電圧を低下させる

ムイオン二次電池用正極の電気化学特性の向上とその機構解明

ことによって、入出力特性向上に寄与したと考えられる。

の研究状況について報告する。複合アニオン化により、アニオン

別の指針として、LiFePO4 のリン酸（PO4）をケイ酸（SiO4）で移動を可能にし、現状のリチウムイオン二次電池を遙かに超える

部分置換し、二相反応による相間の格子歪みの抑制も試みた。Li

エネルギー密度を有する材料開発にも成功しているが、それにつ（Fe0.95Zr0.05）（P0.9Si0.1）O4 は LiFePO4 と 比 較して 入 出 力 特 性

いては次回報告する。

が向上し、1.5 倍速で充放電可能となった（図2）。入出力密度の大小による相転移メカニズムの違いを調べるため、時間分解 X

リチウムイオン二次電池正極活物質である LiFePO4 は高速充線回折測定を行ったところ、高負荷時のみ出現することが報告

放電可能な正極材料として知られている。充放電反応は Li-rich

されている準安定中間相（LxFP 相）[3] の挙動に大きな差が現れた（LFP）相と Li-poor（FP）相の二相に分かれて進行することが知｡ 未置換体では LxFP 相は放電末期と 2 サイクル目以降の充電られており、その体積変化は 6.81% と大きい[1]

。これにより新最初期においてのみで出現し ､LFP 相との二相共存もしくは FP

相生成反応（核生成）は粒子全体の歪を小さくすべくバルクでは相も含めた三相共存状態で存在した ｡ それに対して置換体ではなく電極 / 電解質界面で起こり、それが電池反応全体の速度を支LxFP 相は初期充電時から出現し ､LFP 相 /FP 相と二相共存 ･ 三[2]配していると予想される 。本研究では LiFePO4 電極表面を窒相共存状態で存在しただけでなく ､ 単相としても存在していた ｡

化し、酸化物イオンと複合アニオン化することより、核発生過電このように LxFP 相が大きく固溶することで二相の界面における圧の低下を試みた。入出力特性試験の結果、窒化後（N-LFP）は歪みを緩和しスムーズな相転移反応が実現することで高速充放に比べて、放電容量が 10C で 1.2 倍、100C
窒化前（Bare-LFP）

電が可能になったと考えられる [4]。

で 1.5 倍増加し、入出力特性が向上することがわかった（図1）。

図112

表面窒素置換 LiFePO4 の入出力特性

複合アニオン化合物の創製と新機能

図2

Zr, SiO4 置換 LiFePO4 の入出力特性

Mixed Ani n

リチウム過剰系正極は 300mAh g-1 以上の高い理論容量を示

置換量が増加するのに伴い格子定数が増大することが確認されすことからリチウムイオン二次電池の新規正極材料として注目をた。窒素置換 Li1.2Ti0.4Mn0.4O2 は未置換の材料に比べ分極が小集めている。リチウム過剰系正極ではカチオンである遷移金属にさく、高い充放電容量を示すこと（図3）、高い出力特性を示す

加え、アニオンである酸素も電荷補償に寄与することで高容量をことが明らかになった。軟 X 線吸収分光法の結果から窒素置発現することが知られている [5]。また、遷移金属と酸素の電子状

換 Li1.2Ti0.4Mn0.4O2 の方が未置換体に比べ、充電過程において[6]態が電極特性に大きく影響することが報告されており 、格子中O-2p 軌道上にホールがより多く生成しており、これが窒素置の酸素脱離反応を抑制し、アニオンのレドックス反応を安定化さ

換 Li1.2Ti0.4Mn0.4O2 における高用量発現に寄与していると考えせることが優れた電極特性を示す正極材料開発への大きな鍵とられる。硬 X 線吸収分光法の結果からは、充放電時に窒素置換なっている。本研究では Li 過剰系正極 Li1.2Ti0.4Mn0.4O2[7] の酸

Li1.2Ti0.4Mn0.4O2 において Ti 周りの歪みが未置換体よりも低減さ

化物イオンの一部を窒素で置換することにより、可逆的な酸化還れていることが明らかとなった。局所歪みの低減が結晶構造中の元種としてアニオンを使用した高容量電池の開発を行った。

リチウムイオンの拡散を促進し、レート特性向上につながったと

X 線 回 折 の 測 定 から、 窒 素 置 換 Li1.2Ti0.4Mn0.4O2 は 空 間 群

考えられる。

Fm-3m で帰属される不規則岩塩型の結晶構造を有し、窒素の

（a）

図3

Li1.2Ti0.4Mn0.4O2 と窒素置換 Li1.2Ti0.4Mn0.4O2 の充放電曲線

（b）

図4

Li1.2Ti0.4Mn0.4O2 と窒素置換 Li1.2Ti0.4Mn0.4O2 のO K-edge の X 線吸収スペクトル

本研究では、リチウムイオン二次電池の正極材料に着目し、のカチオンをキャリアとするポストリチウムイオン二次電池の電複合アニオン化合物の合成と電気化学特性評価を行ったところ、極材料にも期待できる。引き続き、様々な複合アニオン化電極

入出力特性と容量の向上が見られた。

材料の探索を進めている。

複合アニオン化による電極材料の特性向上はリチウムイオン二次電池に限らず、ナトリウムイオンやマグネシウムイオンなど別

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]

本研究は陰山洋、前田和彦、桑原彰秀、林晃敏（敬称略）各氏と共同で行ったものです。

A. K. Padhi et al., J. Electrochem. Soc. 144 (1997) 1188.
C. Delmas et al., Nat. Mater. 7, (2008) 665-671.
Y. Orikasa, et al., J. Electrochem. Soc. 160 (2013) A3061.
T. Yoshinari, et al., ACS Appl. Energy Mater. 1 (2018) 6736.
M. Sathiya et al., Nat. Mater. 2013, 12, 827-835.
K. Seo et al., Nat. Chem. 2016, 8, 692-697.
N. Yabuuchi et al., Nat. Commun.. 2016. 7, 13814.

News Letter Vol.6

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公募研究メンバー紹介（A01）

北海道大学 工学部 応用化学科
三浦章 助教
Faculty of Engineering, Hokkaido University
領域所属

A01 班

専門分野・キーワード

公募研究
窒化物 / 無機合成化学 / 結晶構造解析 / 材料化学

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Nitrides / Inorganic Synthesis Chemistry / Structural Analysis / Materials Chemistry

超高速燃焼反応による新規複合アニオン化合物の合成

私のこれまでの研究では、低温で液相を用いた合成手法を探索することで、蒸気圧の高い窒化物や硫化物アニオン

Assistant Prof.
A. Miura

光触媒・電気化学触媒・リチウム伝導体等の次世代エネル
ギー材料の創出を目指しています。

を組み込んだ準安定な新規化合物の合成をおこなってきま

本研究では瞬間的な発熱をともなう燃焼反応を用いて、した。また、合成した物質の結晶構造や電子構造を、放射複数のアニオン種を組み合わせた複合アニオン化合物の創光を用いたＸ線回折や第一原理計算を用いることで調査し、出をめざします。この燃焼反応では、発熱反応が一瞬で終

化学結合と電子状態・機能性との相関性を明らかにするこ

わりそののち急速に冷却されるため、長時間の加熱によるとで新規材料開発の指針を提案しています。さらに、酸化物・熱力学的な平衡反応では得られない準安定な複合アニオン

窒化物・酸窒化物・酸硫化物や硫化物における金属―アニ化合物の合成が期待できます。

オン間の化学結合を制御することで、超伝導体・熱電材料・新学術への情熱・メッセージ
新規合成手法の発見や設計指針の提案によって、多彩なアニオン化合物や革新的な機能材料を生み出すことを目指していま

14

複合アニオン化合物の創製と新機能す。領域内外の研究者とのディスカッションや共同研究を通じて、研究のレベルを向上させていく所存です。

Mixed Ani n

公募研究メンバー紹介（A01）

東京大学大学院 理学系研究科 化学専攻 生物無機化学研究室
長田 浩一 特任助教
Department of Chemistry, Graduate School of Sicenece,
Bioinorganic chemistry lab, The University of Tokyo
領域所属

A01 班

専門分野・キーワード

公募研究
有機合成化学 / 有機元素化学 / 錯体化学

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Organic Chemistry / Main-group Chemistry / Coordination Chemistry

典型元素―遷移金属元素間に多重結合を有する POM 錯体の創製と自己組織化の制御

ポリオキソメタレート（POM 錯体）は、他電子酸化還元
反応において非常に優秀な性質を示す。サイズ・形状・構

Assistant Prof.
K. Nagata

規複合アニオン型ヘテロ POM 錯体を集積させた無限構造を創製し新規機能開発を目指す。

造・電荷・異種元素を組み込むことで、POM 錯体の性質を変化させることが可能である。本研究課題では、有機合
成化学の視点から複合アニオン型 POM 錯体の精密創製をボトムアップ的アプローチで目指す。POM 錯体の性質
は、HOMO-LUMO 準位に依存する。一般的に高周期典型元素 - 遷移金属元素間の多重結合に対応する HOMO-

LUMO 準位は小さくなることが知られている。従って、含高周期典型元素 - 遷移金属間多重結合を有する POM 錯体

1. ポリオキソ化：V=O 結合の酸素（O）
を他の 15 族、16 族典型元素（O → S, Se, Te, NH, N）に置き換えた複合アニオン型ヘテロ POM 錯体の精密合成法の確立。
2. 集積化：複合アニオン型ヘテロ POM 錯体を鋳型にした自己集積化の開拓。

の創製は新たな物性を示すことが予想できる。加えて、新Fig. 複合単核錯体から複合アニオン POM 錯体へのボトッムアップアプローチ

新学術への情熱・メッセージ
有機合成化学・錯体化学のアプローチで無機固体化合物の分とで複合アニオン化合物の創製を目指す。

子変換法の開発と、溶液化学と固体化学的手法を融合させるこNews Letter Vol.6

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公募研究メンバー紹介（A01）

東京大学 大学院総合文化研究科
内田さやか 准教授
School of Arts and Sciences, The Univeristy of Tokyo
領域所属

A01 班 公募研究
研究協力者
菊川

専門分野・キーワード雄司

准教授（金沢大学 理工研究域 物質化学系）

錯体化学 / 金属酸化物クラスター / イオン結晶 / イオン伝導 / 不均一系触媒

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Coordination Chemistry / Polyoxometalates / Ionic Crystals / Ion Conduction /Heterogeneous Catalysis

ポリオキソメタレートを基盤としたサブナノ～メソ領域における複合アニオン系の構築

ポリオキソメタレート（PolyOxoMetalate，POM）は、分子性の金属酸化物クラスターアニオンであり、触媒・電子・

Associate Prof.
S. Uchida

し、分子性アニオンを用いた複合アニオン系の組成－構造－機能の相関を明確化します。

磁性・光・医薬材料などとして、基礎から実用レベルまで、国内外で幅広く研究がなされています。「複合アニオンの科学」は、POM をはじめとした分子性アニオンについても適用可能と思われますが、数少ない「複合アニオン系化合物」
は、偶発的・経験学に基づき見出されており、今後は、目的とする機能発現・向上にむけた物質設計戦略が必要です。
本研究では、右記の 4・5 の機能をターゲットとし、1 ～ 3

1. サブナノ領域（POM内のM-O結合の置換）
2. ナノ領域（POMと単核のアニオンの複合化）
3. メソ領域（POM同士／複核のアニオン同士の複合化）
4. カチオン／アニオンの選択的吸着・伝導5. ガス吸着・不均一系触媒の 3 つのスケールに分類して複合アニオン系化合物を構築

Fig. POM を基盤とした異なる 3 種のスケールにおける複合アニオン化合物の創製

新学術への情熱・メッセージ
錯体や分子を扱う立場を生かした、複合アニオン系化合物の合成と機能創成に取り組みます。

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複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

公募研究メンバー紹介（A01）

東京工業大学 物質理工学院
清水 亮太 助教
School of Materials and Chemical Technology,
Tokyo Inisitute of Technology
領域所属

A01 班

専門分野・キーワード

公募研究
無機固体化学 / 薄膜合成 / 表面界面科学

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Solid-State Chemistry / Thin Film Growth / Surface and Interface Science

その場プラズマ分光により組成制御された複合アニオン水素化物薄膜の新奇電子機能創製

酸化物において蓄積された薄膜・界面の技術や知見を水素化物へと注入し、薄膜材料における新たな機能の創製をAssistant Prof.
R. Shimizu

組成の精密制御を行います。この手法を通じて、以下の材料の合成と新奇物性・機能開拓を目指します。

目指しています。本研究では特に、他のアニオンも導入した複合アニオン水素化物薄膜を創製し、その機能強化を目指しています。薄膜は微小体積であるため、薄膜内アニオ

1. 希土類酸水素化物の光誘起機能の強化

ン組成の定量が容易ではなく、その制御には困難が伴いま

光照射によって透過率・抵抗率減少を示すフォト
クロミック特性を利用した新機能創製す。そこで本研究では、
このアニオン組成の精密制御に向け、

2. 窒素を含む水素化物薄膜材料の合成と新奇物性探索

反応性マグネトロンスパッタによる成膜中の in-situ プラズ

複合アニオン酸化物にはない薄膜ならではの新しい機能創製

マ分光を導入し、成長窓の可視化と薄膜におけるアニオン

Fig.（a）（ YOx H y）
: イットリウム酸水素化物
薄膜におけるフォトクロミック特性。
（b）: Cax N y H z 化 合 物 の 一 覧。N や
H の荷電状態の違いで様々な組成をとることが知られている。

新学術への情熱・メッセージ
これまでの複合アニオン化合物では酸化物から発展した物質が多く報告されていますが、本研究では「水素化物」を基軸としい複合アニオン化合物の合成と機能探索を通じて、本研究領域に貢献いたします。

した研究展開を狙っています。水素の特異な性質を活かした新News Letter Vol.6

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公募研究メンバー紹介（A02）

京都大学大学院 エネルギー科学研究科
松本 一彦 准教授
Graduate School of Energy Science, Kyoto University
領域所属

A02 班

専門分野・キーワード

公募研究
無機フッ素化学 / 電気化学

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Inorganic Fluroine Chemsitry / Electrochemistry

新規含フッ素複合アニオン化合物の開拓

これまでにフッ化水素やフッ素ガスを用いたフッ素化合物の合成の中で得た知識と経験を複合アニオン系に応用す

Associate Prof.
K. Matsumoto
造に大きな影響を及ぼすフッ素を導入することで、物性にどのような影響があるかについても追及していく。

ることで、新規な含フッ素複合アニオン化合物の合成にチャレンジしています。例えば酸化フッ化物を合成する場合にも、様々なアプローチが可能であり、金属フッ化物中のフッ素を水などで酸素に置換する方法、脱酸素フッ素化能を持つ試薬で金属酸化物中の酸素をフッ素に置き換える方
法、金属アルコキシドに対して、水やフッ化水素を用いて、

1. 新規酸化フッ化物アニオン化合物の有効な合成法の確立
2. 新規窒化フッ化物アニオン化合物の有効な合成法の確立
3. 得られた複合アニオン化合物の構造と物性の相関の解明
4. 新規含フッ素複合アニオン化合物の設計指針の確立

酸素とフッ素を導入する方法などが挙げられる。また、構Fig.（左）耐フッ化物反応ライン。このような反応ラインとニッケルやパーフルオロプラスチック反応容器中でフッ化物の合成を行う。
（右）酸化フッ化物の合成スキーム。出発物質としてアルコキシド、酸化物、フッ化物を想定している。

新学術への情熱・メッセージ
フッ化物は危ない、取り扱いにくいというイメージが強いと思中最小の原子半径、小さくて「エゴ」が強いフッ素を取り込む

いますが、適切な取り扱いによって安全に興味深い化合物を合だけで新たな物性を持つ新規化合物が見つかるかもしれません。

成することができます。全元素中最大の電気陰性度、ハロゲン共同研究お待ちしておりますので、是非お声かけください。

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複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

公募研究メンバー紹介（A02）

九州大学 先導物質化学研究所
辻雄太 助教
Institute for Materials Chemistry and Engineering,
Kyushu University
領域所属

A02 班

専門分野・キーワード

公募研究
第一原理計算 / 表面科学 / 軌道相互作用

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼First-Principles Calculation / Surface Science / Orbital Interaction

複合アニオンによる触媒活性制御

Assistant Prof.
Y. Tsuji

本研究では酸化物表面における配位不飽和な金属上での触媒反応を酸化物イオンとは別のアニオンの存在により活性を制御する触媒系の理論的設計を目的としています。具体的には天然ガスの主成分であるメタンの改質のために必要となる C-H 結合の活性化をターゲットとしています。複数のアニオンの協奏により、配位不飽和な表面金属サイトの d 軌道の準位を制御し、従来の酸化物では見られない触1. アニオン - 金属相互作用に伴う電子状態の変化の解析
2. 表面と吸着分子の相互作用に及ぼす異種アニオンの効果の解析
3. 表面化学反応の遷移状態と活性化エネルギーに及ぼす異種アニオンの効果の解析

媒活性の制御の実現を目指して理論的な研究に取り組んでいます。

（110）表面において、酸化物イオンとは別のアニオン（Xn-）を導入することにより金属
Fig. ルチル型酸化物のの準位を変化させ、メタンの強固な C-H 結合を活性化させるための表面モデル構造の模式図。

新学術への情熱・メッセージ
表面現象の量子化学計算や軌道相互作用の解析を主に行って性能の解明に貢献できればと思っています。

おります。理論計算化学の観点から複合アニオン化合物の触媒News Letter Vol.6

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公募研究メンバー紹介（A02）

京都大学大学院 理学研究科
北川 俊作 助教
Graduate school of Science, Kyoto University
領域所属

A02 班

専門分野・キーワード

公募研究
物性物理 / 超伝導 / 低温物性 / 磁性 / NMR

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Condensed matter / superconductivity / low-temperature physics / magnetism / NMR

複合アニオンにおける電子ネマティック秩序と超伝導との相関の解明

Assistant Prof.
S. Kitagawa

BaTi2Pn2O は Pn サイトを様々なニクトゲン（As,Sb,Bi）の研究からこの系の超伝導状態の性質がそれぞれの超伝導で置換することで、物性が大きく変わる複合アニオン物質

相で異なることや Bi エンド（BaTi2Bi2O）において 45K 以下です。BaTi2As2O で 200K だったネマティック CDW 転移

で電子ネマティック転移が存在することなどを明らかにして温度は Sb 置換によって減少し、消失する近傍で超伝導がきました。今後はこの複数の電子ネマティック転移と超伝出現します。加えて、Sb から Bi 置換をすることで超伝導導がどのような相関を持っているかを明らかにしていきたいのダブルドームが現れるのがこの系の特徴です。これまでです。

Fig. （a）
BaTi2Bi2O の結晶構造、（b）BaTi2Pn2O（Pn = As,Sb,Bi）の電子相図

新学術への情熱・メッセージ
NMR 測定の特徴を活かして、様々な複合アニオン物質の物性を研究していきたいです。また、様々な分野の方々が交流する

20

複合アニオン化合物の創製と新機能

本領域への参加を通じて新たな視点を獲得できればと考えています。よろしくお願いします。

Mixed Ani n

公募研究メンバー紹介（A02）

東京工業大学 物質理工学院 材料系
保科 拓也 准教授
Department of Materials Science and Engineering,Tokyo Institute of Technology
領域所属

A02 班

専門分野・キーワード

公募研究
誘電体 / 強誘電体 / テラヘルツ計測 / フォノン / 第一原理計算

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Dielectrics / Ferroelectrics / Terahertz measurement / Phonon / First-principles calculation

強誘電性ペロブスカイト型酸窒化物および酸硫化物の誘電分極メカニズム

強誘電体の強誘電性や誘電分極のメカニズムは、カチオ

Associate Prof.
T. Hoshina

合アニオン化合物の誘電分極メカニズムを理解します。

ン－アニオン間の結合状態と深く関わっているので、結晶中のアニオンサイトを変化させて誘電・強誘電特性を制御することは可能であるはずです。本研究では、ペロブスカイト型
酸窒化物および酸硫化物の強誘電体関連物質を合成し、部分窒化あるいは部分硫化による誘電分極への影響をフォノン
および電子状態の観点から定量的に明らかにします。特に、テラヘルツ分光エリプソメータを用いてサブテラヘルツ～テ

1. ペロブスカイト型酸窒化物および酸硫化物の合成（粉末、単結晶、薄膜）
2. テラヘルツ分光エリプソメータによるイオン分極率の定量
3. 第一原理計算の援用による強誘電性に対するアニオン置換効果の理解

ラヘルツ帯域で複素誘電率を実測することで、合成する複Fig. 新規複合アニオン化合物誘電体のテラヘルツ帯域の誘電特性を測定し、第一原理計算の結果と融合することで誘電分極の起源を明らかにします。

新学術への情熱・メッセージ
誘電体・強誘電体の研究で培ってきた経験を活かし、複合アニオン化合物の誘電・強誘電特性の理解を目指します。用途に化合物誘電体で実現できるはずであると信じて研究を行っています。

合わせた材料設計や結晶構造からの物性予測が、複合アニオン

News Letter Vol.6

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公募研究メンバー紹介（A02）

大阪産業大学 デザイン工学部 環境理工学科
堀越
亮 准教授
Department of Environmental Science and Technology,
Faculty of Design Technology, Osaka Sangyo University
領域所属

A02 班

専門分野・キーワード

公募研究
化学教育 / アウトリーチ活動 / 無機化学

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Chemical Education / Outreach / Inorganic Chemistry

ローテク教材を使う講義「最先端のトピックス：ミックス・セラミックス」の開発と実践

Associate Prof.
R. Horikoshi

ペロブスカイト系複合アニオン化合物の特徴と魅力を高計画しています。研究課題名の「最先端のトピックス：ミッ

校生に伝えるために、楽しくてわかりやすい出張講義を実

クス・セラミックス」を出張講義のタイトルにします。高校

施します。ピンポン玉とマジックテープで作製した構造模型

生に分かりやすいように、複合アニオン化合物をミックス・（Fig.）を使って、下記 1 ～ 3 を高校生に解説することをセラミックスと言い換えました。

1. ミックス・セラミックスはどんな構造をしているの？
チタン酸バリウム（BaTiO3）とその誘導体を例に挙げてペロブスカイト型構造を解説します。
キーワード：美しい周期構造、バラエティ豊かな局所構造
2. ミックス・セラミックスはどうやって合成するの？
BaTiO3 を出発物質とするトポケミカル反応を解説します。
キーワード：酸水素化物 BaTiO3 － xHx 酸窒化物 BaTiO3 － yNy
3. ミックス・セラミックスにはどんな機能があるの？
BaTiO3 のコンデンサとしての利用、BaTiO3 － xHx のアンモニア合成への利用などを解説します。
キーワード：コンデンサ、伝導体、触媒

Ti
O Ba
Fig. ピンポン玉・ペロブスカイト模型（BaTiO3）の写真
構成原子をもぎ取り、交換することができるので、トポケミカル反応の解説に利用できます。

新学術への情熱・メッセージ
化学教育という特異なアニオンを複合アニオン化合物に加えていただき、ありがとうございます。集積構造を壊すことのないよう、トポケミカルに頑張ります。低温では反応しなくなってし22

複合アニオン化合物の創製と新機能

まいますので、暖かく見守ってください。また、高圧をかけると分解してしまいますので、お手柔らかにお願いいたします。

Mixed Ani n

公募研究メンバー紹介（A03）

東京大学 物性研究所
平井 大悟郎 助教
University of Tokyo, Institute for Solid State Physics
領域所属

A03 班

専門分野・キーワード

公募研究
無機固体化学 / 物性物理 / 光学特性 / 磁性 / 5d 遷移金属

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Solid State Chemistry / Solid State Physics / Optical properties / Magnetism /5d transition metal

配位エンジニアリングによる光機能と電子物性の創出

Assistant Prof.
D. Hirai

遷移金属元素の最外殻の d 軌道にある電子は、遷移金属

なかに 1 次元的なスピンの鎖が実現できます。本研究では、化合物の示す磁性・伝導性・光学特性など様々な機能・物「反転対称性の破れた配位」に着目し、複合アニオン化合性をつかさどっています。この d 軌道は周りに配位してい物ならではの光機能や磁性、伝導性を開拓します。

るアニオンからのクーロン反発で変形します。複数のアニオンが含まれる複合アニオン化合物では、遷移金属のまわりの環境が非対称になりやすく、この反転対称性の破れた配位によって単アニオン化合物では実現できない機能・物性の発現が期待されます。例えば、反転対称性の破れた配位によって d 軌道間の光学遷移が許されるようになり、入射する光の偏光状態によって色が異なる「多色性」という性

1. ピラミッド型配位をとる新複合アニオン化合物の探索
2. ピラミッド型配位をとる既存の複合アニオン化合物に対する物性評価（光学特性、磁性、伝導性）
3. 配位元素の置換による光機能・磁性・伝導性の制御
4. 他の反転対称性の破れた配位をもつ化合物への拡張質が現れますし、d 軌道の配列によって 3 次元的な結晶のFig. 単アニオン化合物で一般的な反転対称性のある八面体配位と複合アニオン化合物の反転対称性の破れた配位の比較

新学術への情熱・メッセージ
これまで酸化物など単アニオン化合物対する研究で培った物
性物理の視点から、複合アニオン化合物ならではの機能や物性な分野で活躍されている先生方と積極的に共同研究を行い、新学術領域で起こる「化学反応」を楽しみたいと思います。

を見出したいと思います。また、領域に参加されている、様々News Letter Vol.6

23

公募研究メンバー紹介（A03）

東北大学 未来科学技術共同研究センター
黒澤 俊介 准教授
Tohoku Universit、New Industry Creation Hatchery Center
領域所属

A03 班

専門分野・キーワード

公募研究
発光材料 / 放射線検出器 / 放射線物理 / 結晶工学 / 光物性 / 高エネルギー物理

SPECIALIZED FIELD・KEYWORD▼

Otpical Materials / Radiation Detector / Radiation Physics / Crystal Engeering /Optical Physics / High Energy Physics

複合アニオンによる高輝度シンチレータの創製とその解明

Associate Prof.
S. Kurosawa

直接目に見えない放射線を「見える化」する「シンチレータ」と呼ばれる発光材料について、新たな材料開発、その発光機構の解明、そして、それらの応用への展開について、取り組んでいます。これまでの新材料開発のメインは、酸化物なら酸化物の範囲内、ヨウ化物ならヨウ化物の範囲
内で、カチオンを一部置換して育成し、発光特性を測定するという流れでした。本研究では、アニオンの複合体に注
目して、カチオン置換による新材料探索との違いを見つけて、新たな無機物シンチレータの創成につなげることを期待しております。特に、カチオンの変化による、無機物シンチレータのバンドギャップエネルギーの変化が、発光量などのシンチレータの特性にどのように寄与していくかとい
う点、および、バルク結晶材料として育成の容易さの変化、について注目しています。

Fig. シンチレータの発光過程の概念図

新学術への情熱・メッセージ
結晶構造解析など、われわれが欲しい技術を極めた研究チー
ムが多くいらっしゃいます。ぜひシナジー効果を狙って、単なる研究開発ではなく、新学術の最大の長所である、コラボレーショ

24

複合アニオン化合物の創製と新機能ンを大切に、より迅速に新規材料の開発と応用につなげるよう善処いたします。よろしくお願いいたします。

Mixed Ani n

領域ニュース

第６回領域全体会議
平成31年1月16日から18日の三日間、アピカルイン京都

けて行いました。今回は領域の中間報告後であり、また前にて、領域全体会議が開催されました。このワークショッ

期の公募研究の最後という節目ということもあり、一人 20

プでは、三日間にわたり複合アニオン新学術領域の公募研分といういつもよりも長い持ち時間が与えられ、これまでの究を含めた領域全体の研究者から発表がありました。全体

研究成果・共同研究状況に関することだけでなく、今後ので学生を含め約 100 名の参加者があり、大いに賑わいまし研究方針予定についても議論を深めました。また二日目のた。最初に領域代表である陰山先生から本会議の趣旨説明

午前中には直前の若手会議で行われたグループ研究提案のがあり、これまで本領域で良い共同研究が生まれてきたよ

発表会があり、よく練られた研究提案に教員たちからの感

うに、今後も積極的に違った世界に踏み込み、新しい共同

心の声が多く聞かれました。学生や若手研究者とシニア研研究を益々加速させてほしいとのとの旨の激励がありました。

究者がお互い刺激しあって益々研究が進展し、領域代表が

また特に学生や若手研究者が積極的に領域に関わり、研究掲げるホームラン級の研究結果が生み出されるよう領域がを盛り上げてほしいと今後の期待を述べられました。その一丸となって進んでいけるのではないかと感じさせる力強い

後、各研究者が研究進捗・成果についての報告を三日間か会議でした。

集合写真

上田寛評価委員による特別講演の様子

学生による質問の様子（文責：A02 京都大学

山本 隆文）

News Letter Vol.625

領域ニュース

複合アニオン新学術領域

第五回若手スクール

本領域における若手人材育成を目的として企画された若の基礎 : 発光特性の支配因子 , 評価法」、京大・陰山研 M1

手スクールも今回で5回目となりました。参加者アンケートの生方宏樹氏の最優秀ポスター受賞者発表「ホタル石型酸から「もっと時間が欲しい」と多くの声が上がっており、ま水素化物のアニオン秩序無秩序転移およびイオン導電性」、

た今回の企画に先立ち、陰山領域代表からも「学生目線のポスター発表、共同研究企画を実施しました。ポスター発表

共同研究ではなく、シニアの先生が絶対にやるべき新規共は43件で、その中から6件にポスター賞が授与されました（最同研究を提案してほしい」という要請を頂きました。そこで優秀賞1件、優秀賞5件）。最優秀賞は、東工大・前田研 M2

今回は、研究企画に十分な時間を確保して議論を進めるたの三好亮暢氏が受賞しました（ポスター題目「ルチル型 TiO2

め、領域会議の前日に関西セミナーハウスに参集し、2019への窒素 / フッ素共ドープとその光触媒活性への影響」）。

年1月15日午後～16日午前の日程で、合宿形式で開催しました。更に、領域内のシニアの先生方に若手の活動内容を今回の若手スクールのメインイベントである研究企画では、認知して頂き、積極的に参画・協力頂けるよう、領域会議

参加学生を6グループに分け、グループ・ディスカッション

報告会二日目の17日朝に、研究企画発表会を実施しましたと発表会を2セット繰り返し、領域会議2日目の研究企画発（於アピカルイン京都）。

表会に臨みました。シニアの先生方からも高い評価を受け、どのグループも魅力的な課題を提案していたと感じていま

今回、領域内シニア10 名、ポスドク2 名、学生 43 名と多す。今回の研究企画では、京大・陰山研の加藤大地氏のグ

くの方々にご参加頂きました。執筆者（本郷）による世話人ループが企画賞を受賞しました。若手スクール発の共同研拝命の挨拶と開催趣旨の説明の後、参加者アンケートで一究からも「ホームラン級の成果」が現れることを期待して番要望の多かった京大・田部先生による招待講演「蛍光体おります。

田部先生（上）と生方氏（下）研究企画の発表風景（上）と参加者全体集合写真（下）（文責：A01 JAIST 本郷 研太）

26

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

ポスター賞

受賞者

■ 最優秀賞● 三好 亮暢（東京工業大学・M2）「ルチル型 TiO2 への窒素 / フッ素共ドープとその光触媒活性への影響」［受賞コメント］

この度は、このような賞をいただき、大変光栄です。発表させていただいた内容は、指導教員の前田和彦先生をはじめ、「複合アニオン」領域の多くの先生方にご指導、ご協力いただいて得られた成果です。この場を借りて、深く御礼申し上げます。また
発表では、光触媒以外の研究を行っている先生方や学生の皆様とも、様々な視点からの議論ができたことは、大変刺激的でした。今回得られた知見を踏まえて、より一層研究に励んでいきたいと思います。

■ 優秀賞● 北角 将晃（九州大学・M1）「ニオブ酸リチウム構造をもつ LiMF3 のトポケミカル合成と局所構造解析」［受賞コメント］

今回優秀ポスター賞を頂いたこと、大変光栄に思います。このような素晴らしい賞を頂けたのも、林克郎先生、赤松寛文先生をはじめとした多くの先生方、研究室の皆様のおかげであると思っております。この場を借りてお礼申し上げます。また、若手スクールでは様々な大学、研究室の方々から研究に対するご意見を頂き、自らの知見を深めるうえで非常に有意義な経験をさせていただきました。今回の経験を活かし、より一層研究に励んでいきたいと思います。

News Letter Vol.6

27

領域ニュース

ポスター賞

受賞者

■ 優秀賞
●鐘
承超（京都大学・M2）「極性構造を持つ酸ハライド化合物のドメイン観察」［受賞コメント］

この度は優秀ポスター賞を受賞することができ、大変光栄に思っております。このような賞をいただけたのも陰山先生、金沢大学福間先生をはじめとする多くの方々のご指導があったからです。この場をお借りして深く感謝申し上げます。若手スクールのポスター発表の際に様々な方から疑問や助言をいただき、自分の研究の制限や解決すべき問題を知ることができました。今回得られた知見をもとに、今後もより一層研究に励んでいきたいと思います。

■ 優秀賞● 安井 雄太（東京工業大学・M1）「結合原子価法による新構造型酸化物イオン伝導体 Ca3Ga4O9 の発見」
［受賞コメント］

今回、優秀ポスター賞を受賞できて大変嬉しく思っています。はじめて複合アニオ
ン若手スクールに参加しましたが、非常に面白い研究を精力的に進めているみなさんと議論ができて、大変刺激を受けました。この度の受賞も、このような素晴らしい会に参加できたのも、指導教員である八島正知先生をはじめとした本領域の諸先生方のおかげです。この場を借りて深く感謝申し上げます。今後、若手スクールで出会った方々に驚かれるような研究を展開できるよう、日々研鑽していこうと思います。

■ 優秀賞● 倉持 建汰（東京理科大・M1）「トポケミカル反応を用いた新規層状ペロブスカイト化合物の合成」［受賞コメント］

この度は、優秀ポスター賞をいただき大変光栄に思っております。これも荻野拓先
生をはじめとした多くの先生方のご指導の賜物です。この場を借りて深く御礼申し上げます。本若手スクールでは、多種多様な分野の学生や先生方とディスカッションする機会をいただき、幅広い知見を得ることができました。また、自分の研究を新たな視点で見つめ直すきっかけにもなりました。この経験を糧に、今後もより一層研究に励みたいと思います。

28

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

研究企画賞

受賞者

■ 優秀賞
● SON Hyoung-Won（筑波大・D2）「極性構造を持つ酸ハライド化合物のドメイン観察」［受賞コメント］

この度は研究企画賞という栄えある賞を頂くことができ、大変光栄に思っております。このような賞を頂けたのも、指導教員である森先生を始めとする多くの先生方のご指導と、研究企画グループの皆様のお陰です。この場を借りて厚くお礼申し上げます。今後共同研究に積極的に協力し、企画の成功を目指して邁進して参ります。

■ 優秀賞● 加藤 大地（京都大学・D1）「結合原子価法による新構造型酸化物イオン伝導体 Ca3Ga4O9 の発見」
［受賞コメント］

この度はこのような賞をいただき、大変光栄に感じております。今回の研究企画における議論では、班の枠も超えて非常に有意義な話ができ、非常に楽しい時間でした。
また、本研究企画をきっかけに私自身今までとは全く異なる研究分野を体験することができており、とてもワクワクしております。この賞を励みに、今後もより一層研究に励みたいと思います。この賞を励みに、今後もより一層研究に励みたく存じます。

■ 優秀賞
●鐘
承超（京都大学・M2）「トポケミカル反応を用いた新規層状ペロブスカイト化合物の合成」［受賞コメント］

この度は研究企画賞を受賞することができ、大変光栄に思います。若手スクールでは様々な発想が混じり合って、これでどうだ！うーん…の繰り返しで、時間内に無事まとめることができ、ホッとした気分でした。まとめる際に助言をくださった八島先生、八島研究室 M2 の矢口君にこの場をお借りして感謝申し上げます。アイディアを出し合う際に、同じ物質でも他の研究室の方々は全く違う視点から見ており、自分の視野の狭さを感じさせられました。今後もこのよ
うな若手スクールに参加して自分の研究に対する感覚を研ぎ澄ますことができればと思います。

News Letter Vol.629

領域ニュース

研究企画賞

受賞者

■ 優秀賞
● 倉持

建汰（東京理科大・M1）

この度は研究企画賞をいただき、大変光栄に思います。多様な専門分野を持つ学生の方々との研究企画はとても新鮮で、刺激的な経験になりました。特に活発な議論を通して、研究案がブラッシュアップされていく様はとても興味深く感じました。一緒に議論してくれた学生の方々とこのような機会を与えてくれた先生方に心から感謝いたします。この経験を活かして、さらに研究に励みたいと思います。

■ 優秀賞
● 古田

真浩（九州大・M1）

この度は研究企画賞を受賞することができ、大変光栄に思います。研究企画という題目の下、様々な分野の方と議論するという機会は私にとって初めてでした。班の皆様と議論を行うことで、私には思いつかないような発想やアプローチを聞くことができ、非常に貴重な経験になりました。このような学生交流の機会を与えてくださった先生方と、私を温かく迎え入れてくれた班の皆様にこの場を借りて深く感謝申し上げます。私が会議に参加したのは全日程のうち、最初の2日間だけでしたので、受賞後の研究方針を聞きに、京都大学の陰山研究室を訪問しました。同じ班だった陰山研究室の加藤さんや鐘さんと共に研究計画について議論し、私自身もイオン伝導体についての知識を深めることができました。また、研究企画とは別で、私が合成した BaTiO3試料を使用して、封管法による CaH2を用いた水素化にも取り組ませていただき、貴重な体験をすることができました。2日間ではありましたが、陰山先生や陰山研の学生の皆様には丁寧な対応をしていただいたため、非常に充実した留学となりました。本留学にあたって、私を派遣してくださった稲田先生と、受け入れていただいた陰山研究室の皆様に心から感謝を申し上げます。

■ 優秀賞
●曹

碩（京都大・内本研究室・M1）

この度、研究企画賞を頂き、大変光栄と思います。関係者の皆様に感謝いたします。
私にとって、複合アニオン会議と若手スクールのような学生交流会議を参加するのは初めてです。こうして他校の学生の方と分野を超えて交流することは、私にとってはいつもと異なる思考をするとてもよい機会でした。今回の若手スクールは、材料合成
や解析の様々な分野の方と議論することができ、非常に有意義な時間でした。この受賞を励みにして、今後も研究に日々精進します。

30

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

第１回新材料の開発を目指した構造科学研究会「中性子回折法を活かした構造科学の現状と未来」
日本セラミックス協会 2019年 年会 サテライトプログラム

開催報告

平成 31 年 3 月 24 日、日本セラミックス協会 2019 年

では磁気構造解析の技術が遅れている印象があり、世界と年会のサテライトプログラムとして、第 1 回新材料の開発

どう向き合っていくかを考える必要があるとのご意見をいを目指した構造科学研究会「中性子回折法を活かした構造

ただいた。原研 大原研究主幹には「MLF の単結晶回折計

科学の現状と未来」を化学情報協会と本領域協賛のもと工SENJU による中性子構造解析」というタイトルで、特殊学院大学にて開催した。この研究会は平成 30 年度に終了

環境単結晶回折計 Senju の紹介とデータ処理上の課題と現した構造科学と新物質探索研究会を引き継ぐもので、セラ状、研究成果についてご講演頂いた。波長の異なる中性子

ミック材料の原子レベルの構造科学および新物質探索に関を利用する TOF 法ならではの問題があり、これらをどのよする研究発表を招待講演者にお願いし、その内容を中心とうに対策していくかについて議論がなされた。高エネ研 米したディスカッションを行うことで次世代の研究の方向性を村特別准教授には「J-PARC における機能性物質研究のた探る趣旨で開催している。発表時間を各人 10 分程度とし、めの回折計の現状と将来」というタイトルで、特殊環境粉

残りの時間をすべてディスカッションの時間に割く特徴ある

末回折計 SPICA の紹介とイオン伝導体の研究例、準弾性研究会となっている。今回は中性子回折法を専門としてい散乱を利用した研究例についてご講演頂いた。次期 Z-code

る先生や、中性子回折を利用して構造科学研究を進めていは、プロパゲーションベクトルを用いた磁気構造解析も可る先生をお招きし、中性子回折法やそれを利用した物質科

能になることが紹介されたが、使い勝手には改善すべき点

学の現状と未来に関して議論した。

があることが示された。最後に筆者（藤井）が「単結晶中性

最初に八島教授より本研究会の趣旨説明と最近の中性子子回折法によるアパタイト型材料の高酸化物イオン伝導の回折を利用した研究成果について紹介があった。パイロク

構造的要因解明」というタイトルで、アパタイト型酸化物

ロア型酸化物イオン伝導体におけるイオン伝導経路を可視

イオン伝導体の構造とイオン伝導の関係を明らかにした研化した研究例では，解析プログラム Z-code に搭載されて究成果について講演した。高次の反射を取り入れた解析にいる吸収補正法が不十分であり、Lobanov らによって提課題があることを説明し、データ処理法の改善が必要であ唱された経験式を適用することでイオン伝導経路の可視化ることを説明した。今回の研究会では、特に J-PARC を利に成功したことが報告された。プログラムの開発責任者で用した TOF 中性子回折法の課題をあぶり出し、装置・ソフ

ある神山教授と相談し、この補正式は次期 Z-code に搭載

ト側と利用者の間で課題を確認できた。日本は J-PARC とされる予定である。高エネ研 神山教授には「中性子回折いう先進的な中性子実験施設を有しており、世界を先導す法の発展」というタイトルで、次世代の中性子回折法のある研究につながるきっかけになることを願う。より具体的なり方についてご講演いただいた。人材面の問題も考えてい内容については開催報告を日本中性子科学会誌「波紋」にかなければならかいことが議論された。京大 島川教授には執筆したので、そちらをご参照いただきたい。研究会は日「中性子回折による新規遷移金属酸化物の結晶構造・磁気

曜日の開催にも関わらず 42 名の参加があった。研究会開構造解析」というタイトルで、強誘電体メモリ材料や新規催にあたりご援助頂いた日本セラミックス協会および化学

物質の中性子回折を利用した研究例の紹介があった。日本

情報協会に感謝を申し上げます。

本研究会の開催報告：八島正知、藤井孝太郎

日本中性子科学会誌「波紋」29（2）, 109, 2019.
（文責：A02 東京工業大学 藤井 孝太郎）

News Letter Vol.6

31領域ニュース

公募班キックオフ会議
令和元年 5 月 20 日と 21 日の二日間、北海道大学フロンした。その後、より濃密で活発なディスカッションを行うた

ティア応用科学研究棟および定山渓ホテルミリオーネにて、

めに、場所を定山渓ホテルミリオーネに移し、合宿形式の新学術領域の公募キックオフ会議が開催されました。この研究討論を行いました。翌日は、領域メンバー全員のポス

キックオフ会議では、複合アニオン新学術領域の計画班とターを掲示した会議室で、計画班と公募班継続メンバーの新規公募班メンバーとの顔合わせを目的としました。会議

研究紹介を各自 2 分という短時間で実施し、代わりにフリ

全体には学生を含めて 81 名の参加者がありました。また、ーディスカッションの時間を多く確保しました。各自のポス

初日の午前中には恒例の若手の会を開催し、こちらには 32

ターの前では、新規メンバーと継続メンバーがそれぞれの名の学生と 10 名の先生方が参加しました。会議の最初に研究内容や成果について真剣に議論する場面が多くみられ領域代表の陰山先生から、最終年度のホームラン級の研究ました。新規公募班も含めた新しい共同研究がフリーディに向けて、新しい公募班メンバーを交えた多くの共同研究

スカッションの間に数多く生まれているようでした。新たにを推進してほしいとの激励がありました。今回は特に新規メ加わったメンバーも交えた共同研究が本キックオフ会議かンバーを迎えた初めての領域会議ということで、各班長にら数多く立案されており、最終年度に向け本領域が益々発

よるこれまでの研究成果の発表に続いて、新規メンバー 11

展することが期待できました。

名によるそれぞれの研究計画と共同研究案の紹介がありま

キックオフ会議での集合写真（文責：A01 北海道大学

32

複合アニオン化合物の創製と新機能

鱒渕 友治）

Mixed Ani n

複合アニオン新学術領域

第六回若手スクール

第 6 回若手スクールが、公募キックオフ会議に先立ち、ン（SON, Hyoung-Won）氏に贈られました（発表題目「反北海道大学フロンティア応用科学研究棟 1F セミナー室 1

応放電プラズマ焼結法により作製した p-n 制御 YAlB14 の特に於いて 2019 年 5 月 20 日に開 催されました。 今 回は、性評価」）。

定例の領域会議ではなく、キックオフ会議のため、時間的な制約から、午前中のみでのスケジュールとなりました。縮

今回の研究企画では、前回の企画賞受賞グループの代表

退プログラムにもかかわらず、今回も、領域内シニア 15 名、である、京大・陰山研 D2 の加藤大地氏が、「層状ビスマ

ポスドク名、学生 30 名と多くの方々にご参加頂きました。

ス酸ハロゲン化物のイオン伝導性の包括的理解を目指した共同研究」と題して、進捗報告を行い、今後の検討課題と世話人（本郷）からの開催趣旨の後、前回ポスター最優秀

その課題克服のための協働体制の提案がなされました。こ

賞受賞者の東工大・前田研 D1 の三好亮暢氏が招待講演「ルの報告を受けて、会場からは、シニアのみならず、学生か

チル型 TiO2 への窒素 / フッ素共添加による可視光応答型

らも積極的な発言がありました。当該課題の推進には、グ

光触媒の開発」を行いました。その後、参加学生によるポループ学生のみならず、その所属研究室のシニアの先生方

スター発表が行われ、28 件の発表の中から優れた発表 4 件のサポートが必須であると考えます。領域内の先生方には、（最優秀賞 1 件、優秀賞 3 件）がポスター賞を受賞しました。

今後もご指導ご鞭撻のほど、よろしくお願い申し上げます。

最優秀賞は、筑波大 /NIMS・森研 D3 のソン・ヒョンウォ

講演中の三好氏（上）と加藤氏（下）ポスター発表の様子（上）と講演中の会場の様子（下）（文責：A01 JAIST 本郷 研太）

News Letter Vol.6

33

領域ニュース

ポスター賞

受賞者

■ 最優秀賞● SON Hyoung-Won（筑波大・D3）「反応放電プラズマ焼結法により作製した p-n 制御 YAlB14 の特性評価」［受賞コメント］

この度は最優秀ポスター賞という栄えある賞を頂くことができ、大変光栄に思っております。このような賞を頂けたのも、指導教員である森先生を始めとする多くの先
生方のご指導ご鞭撻のお陰です。この場を借りて厚く感謝申し上げます。若手スクー
ルでは他研究室の方々より、複合アニオン化合物の作製の為の合成技術に加え、理論計算や物性分析などについて様々なご助言を頂けました。更に、異なる分野の方々と議論を行うことで、多様な観点から自身の研究について考えることができ、視野を広げる良い機会となりました。今回得られた知識を今後の研究に生かし、より一層精進
して参ります。

■ 優秀賞●張文鋭（東京工業大学・D3）「新規固体酸化物形燃料電池の電解質材料の開発」［受賞コメント］

今回「複合アニオン」札幌会議で優秀ポスター賞をいただけましたこと、大変光栄に思っております。指導教員の八島先生、助教の藤井先生を始め、多くの先生方のご指導、ご協力のおかげで受賞することが出来ました。深く感謝申し上げます。D3 の
私は卒業後も日本で研究の道に進みたいという意欲を持っています。今後もより一層研究に励んでいきたいと思います。

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複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n■ 優秀賞● 新井 健司（神奈川大学・D1）「気相水酸化物化反応による酸水酸化物の合成」［受賞コメント］

この度は、優秀ポスター賞をいただくことができ、大変光栄に思います。指導教員の本橋先生、齋藤先生をはじめとする多くの先生方のご指導のおかげです。この場を借りて深く感謝申し上げます。ポスター発表では、さまざまな分野の方々から新規酸
水酸化物の結晶構造や期待される機能性などのご指摘やご意見を頂き、多くのことを学ぶことができました。このような場での経験を活かして、新規酸水酸化物の合成や機能性の開拓を目指し、より一層研究に邁進していきたいと思います。

■ 優秀賞● 髙岡 和輝（京都大学・M1）「新しい酸水素化物合成の手法の開拓」［受賞コメント］

この度は、優秀ポスター賞を頂くことができ、大変光栄に思います。指導教員の陰山先生並びに小林先生を始めとする多くの先生のご指導、ご協力の賜物であり、この場を借りて感謝申し上げます。本若手スクールでは、様々な研究を行っている方々と交流ができ、数多くの興味深い知見を得ることが出来ました。これらの経験をもとに今後もより一層研究に励んでいきたいと思います。

News Letter Vol.6

35

領域ニュース

国際活動支援報告－海外体験記

LOBSTER の味見（@ ドイツ）
京都大学工学研究科
実施場所：ドイツ

陰山研究室

博士2年

加藤

大地

RWTH Aachen University

実施期間：2019年2月15日（金）～ 3月16日（土）
今回わたくしは、1 ヶ月間という比較的長い期間ドイツのア口で二度も三度も美味しい。そのなかでも特に有用なのがーヘン工科大学の Richard Dronskowski 教授のグループに（例えば、
COHP である。COHP は特定の軌道間の相互作用

滞在する機会を頂いた。アーヘンはオランダ / ベルギーに接す

Ti の 3d 軌道と酸素の 2p 軌道など）の大きさや結合性 / 反る国境沿いの街である。カール大帝が建設したアーヘン大聖

結合性を DOS と同様の形式で評価できる。さらに、今回の堂を始め、歴史を感じさせる静かな雰囲気の街であり、料理

滞在中にはまだ一般に未公開であった、バンド分散上でのも美味しく、人々も親切であったので、非常に楽しい時間をド

COHP を求める機能も使わせてもらった。自分の場合は、光

イツで過ごすことができた。特に、滞在期間中に大規模なパ

触媒のバンドギャップ変化の起源に興味があったのだが、バンレードがあり、その日ばかりは皆思い思いの仮装をして、街はド分散上における特定の k 点において、どの相互作用の結合大盛りあがりであった。

性 / 反結合性の寄与があるか、ピンポイントで知ることができ

Dronskowski グループでは理論 / 実験をどちらも高いレベ

たので、非常に強力なツールであると感じた。

ルで行っている。私自身は、実験系の研究室に所属しながら、本留学を通して、LOBSTER の使用方法はもちろん、理論 /新学術のおかげで JAIST の前園先生や本郷先生に教えて頂き

実験の両方において第一線で活躍する研究室の雰囲気を体験ながら理論計算も勉強しているが、まだまだ未熟であり、非できたのは非常にためになった。快く送り出してくださった指常に学ぶべきことが多かった。また、滞在期間中に自身の研導教員の陰山先生、受け入れてくださった Dronskowski 先生

究内容についてセミナーをさせて頂いたが、普段とは異なるや丁寧に指導してくれた Ryky をはじめとした Dronskowski

角度から鋭い質問が寄せられ、とてもありがたかった。

グループの方々、そして貴重な機会を与えてくださった「新今回の滞在の主な目的は、Dronskowski グループにおいて開発を行っている LOBSTER というソフトウェアの習得であっ学術領域 : 複合アニオン化合物の創製と新機能」に、この場をお借りして心から感謝申し上げます。

た。LOBSTER という名前を聞くと美味な甲殻類を思い浮かべるが、Local-Orbital Basis Suite Towards

Electronic-structure Reconstruction の略称であり、平面波を元にしている DFT の結果から、化学者にとってより馴染みの深い LCAO の描像に焼き直すことで、様々な（化学者にとって）有用な情報へと簡単に変換してくれるソフトウェアである。

LOBSTER を 用 い る こ と で、DOS、PDOS、（Mulliken 電 荷と Lowdin 電 荷 ）、COHP、有 効 電 荷

FATBAND 等々を一度に簡単に得ることができ、一36

複合アニオン化合物の創製と新機能

パレードの様子

バンド分散上の COHP

Mixed Ani n

国際活動支援報告－海外体験記

ミュンヘン工科大学での Eu2+ 添加フッ素水素化物蛍光体の合成
A03計画 研究協力者、京都大学大学院人間・環境学研究科 上田
実験場所：ドイツ

純平

Technical University of Munich（TUM）

出張期間：平成31年2月11日（月）～ 2月23日（土）

2019 年 2 月 11 日から約 2 週間、国際活動支援の援助

筆者が力を入れて行ってきたスぺクトロスコピーの評価で共を受けて、ドイツの TUM に在籍する女性研究者 Nathalie

同研究する話があがり、今回、国際活動支援を利用させて頂2+

Kunkel 博士のもとで、新規 Eu 添加フッ素水素化物の合き、共同研究が実現した次第である。

成の研究を行った。Kunkel 博士は、2011 年に Kolman 教授

TUM の自然科学系の学部・研究所は、ミュンヘン市では（Leipzig University）と共に、初めて Eu2+ を添加した水素なく北隣に位置するガーヒング市にあり、Kunkel 博士の研

化物
（MH（
）
の光学特性を報告し、2016 年に、
2 M=Ca,Sr Ba）

究室がある化学科（Department of Chemistry）の建物もガ

TUM の Junior Fellow として独立し、様々な水素化物やフーヒングキャンパスにある。筆者は、研究室まで電車と徒歩

ッ素水素化物の蛍光体の合成に取り組んでこられた経歴をもで約 10 分で着くことができるガーヒング市内のホテルからつ。Kunkel 博士 とは 2016 年にパリで行われた the 19th

毎日通っていたが、ミュンヘンのダウンタウンからもアクセInternational Conference on Dynamical Processes in

スは良く、約 30 分で着くことができる。

Excited States of Solids（DPC’16）で初めてお会いし、以2 週間の滞在では、PhD の学生の Thomas Wylezich 氏

後、国際会議で会うと話す仲になった。このことがきっかけに色々と手伝ってもらいながら、学生時代に戻ったように、で、Kunkel 博士が得意とする希土類添加水素化物の合成と毎日試料作製を行った。滞在も短かったため、水素化物を作

左から筆者、Nathalie Kunkel 博士、Thomas Wylezich 氏（TUM の Department of Chemistry の建物の前で）News Letter Vol.6

37

領域ニュース

成する二つの高圧容器と電気炉をほとんど独占的に使用させことにより、Eu2+:5d 励起準位は高エネルギーシフトし、発てもらい、合成しては XRD を測定する毎日であった。

光の短波長シフトが観測された。特性の異なるアニオンの比

主に取り組んだのは、Ruddlesden-Popper 相（K2NiF4 構（H-,F-）
を少し変化させることで、大きな光学特性の変化が観造）である K2MgH4-xFx のフッ素水素化物に Eu2+ を添加した

測され、これは、複合アニオン化合物蛍光体の面白い特徴の2+蛍光体で、Euの 4f-5d 軌道間遷移による発光が、アニオ一つだと言える。

ンの共有結合性と Ruddlesden-Popper 相の A サイトがもこの度は、本共同研究をサポートして頂いた複合アニオン

つユニークな 9 配位構造による結晶場でどのように変化する

新学術領域ならびに国際活動支援プログラムに、この場を借2+かを調査するのが目的であった。結局、K2MgH4-xFx:Eu

蛍

りて感謝申し上げたい。

光体で、うまく合成できた試料は、x=0,1 の組成で、フッ素比が高くなると、未反応物やペロブスカイト相が析出し、合成がうまくいかなかった。しかしながら、これは高圧容器の耐熱温度の制約が大きいと考えており、今後作製方法を変えて、再度合成する予定である。

Eu2+ 添加水素化物蛍光体は、その強い共有結合性により、Eu2+ の 5d 励起エネルギーが低エネルギーシフトする
ために、一般的に長波長発光を示す。今回我々が作製した

K2MgH4:Eu2+ 蛍光体は、水素化物イオンの強い共有結合性に加え、ユニークな 9 配位サイトのため結晶場分裂も大きくなり、KMgH3:Eu2+ ぺロブスカイト蛍光体と比較すると、さらに長波長発光を示すことが分かった（右図）。また、水素化
物イオンの一部をイオン性の強いフッ化物イオンで置換する

結晶構造、局所構造、共有結合性制御による発光色変化の様子（上から KMgH3:Eu2+, K2MgH4:Eu2+, K2MgH3F Eu2+）

38

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

班内留学報告 No.1：森研－陰山研（酸水素化物の作製手法）
大阪府立大学大学院 工学研究科 物質・化学系専攻 修士課程2年

大月

南成

所属研究室：大阪府立大学 工学研究科 森研究室
受入研究室：京都大学・陰山研究室
受 入 期 間：2018年10月17日、24日

2018 年 10 月 17 日および 24 日の 2 日間、京都大学のまた、異なる環境に身を投じることで、多大な刺激を受

陰山研究室を訪問させていただきました。期間中は、チタけることができました。特に、真空封管作業や乳鉢の洗浄

ン酸バリウムを複合アニオン化する実験手法について学ば方法など、実験手法について自身の研究室とは異なり、参せていただきました。

考になる部分が多数ありました。研究室の雰囲気としては、

私 は 構 造 揺 らぎ（ 低 エ ネ ル ギ ー フォノン ）を もつ 物 質

学生主体で運営をされており、陰山先生も信頼して任せて（Sc2W3O12 など）に対し、電気伝導性を付与する研究を行おられるのが伺えました。質問をした際にも真摯に対応しっています。キャリアドープのためには複合アニオン化するてくださり、わからないことは納得いくまで丁寧に説明してことが有効であると考えましたが、自身の研究室では酸化くださいました。

物から新たに複合アニオン化した物質を作製した前例があ

お忙しい中、温かく迎え入れてくださった陰山研の皆様、りませんでした。そのため、ノウハウがないまま手探り状

本当にありがとうございます。また、このような機会を与態で実験をするしかなく、試料に不純物が含まれてしまう

えてくださった新学術のプログラムに心より感謝申し上げなど、うまくいかないことが多々ありました。そこで、チタます。

ン酸バリウムにヒドリドを初めて導入された陰山研究室で、一度きちんと酸水素化物の作製手法を直接教えていただくことで、自身の研究のために参考にできることが多くあると考えました。
実験内容としては、原料粉の秤量から真空封管作業を経て、加熱して得られた試料の格子定数を求め、過去のデー
タからおおよその化学組成を求めるまでを教えていただきました。作製した試料は白から真っ青に変化し、実験の簡潔さとそれに反する色の綺麗さには率直に感動を覚えました。使用する試薬の配合比や実験のノウハウなど、様々なことを教えていただくことができ、実際に自身の研究試料についても応用することができました。誠にありがとうございます。

学んだ実験法を参考に作製を試みた Sc2W3O12-xHx

News Letter Vol.6

39

領域ニュース
班内留学報告 No.2：林研－八島研（硫窒化物系固体電解質と長残光蛍光体の構造解析）
大阪府立大学 大学院工学研究科 博士前期課程 2年

木村拓哉

所属研究室：大阪府立大学 大学院工学研究科 林研究室（A03 公募）
受入研究室：東京工業大学 八島研究室
受 入 期 間：2018年12月18日～20日
硫化物固体電解質は室温において高いイオン伝導度と成測定をさせていただきました。実体顕微鏡を覗きながら、形性を示し、全固体電池の実用材料と目されています。しマイクロループを使って粒をサンプリングし、キャピラリにかしながら、硫化物電解質の最大の弱点として、大気暴露

マウントします。この作業を藤井先生やその学生さんはスッ

時に加水分解反応が起こり、硫化水素が発生するということ簡単そうにするのですが、これが難しい……初めての粒 1とが挙げられます。この硫化水素発生抑制には硫黄の一部つを捕まえるのに、10 ～ 20 分はかかりました。その粒もを酸素や窒素に置換し、酸硫化物や硫窒化物にすることが測定を行うと回折点がなかなか出てこず、違う粒をマウン有効であることを報告しています。

トし測定ということを繰り返すのですが、ハローパターンでその中でも Li3PS4 ベースの硫窒化固体電解質を作製するあるなど綺麗な回折点は得られませんでした。教えていたと、過去に報告例のない XRD パターンが得られることがわ

だいたサンプリング技術は身についたのですが、単結晶測

かっています。この試料については、東京工業大学の八島定に値するサンプルの合成が難しいことをつくづくと思い知先生、藤井先生に放射光 X 線回折や中性子回折実験を行っることになりました。今後、結晶の育成を試みて再チャレンていただきました。その得られた回折パターンから、新規ジしたいと思います。

相の結晶構造を解き明かそうとしています。
構造解析を進める過程で、可能性の高い骨格構造までは辿り着けたのですが、リチウムイオンの配置を様々に変えて最後に八島先生、お忙しい中解析・測定にご尽力いただ
いました藤井先生、3 日間同じ居室で仲良く接していただ
きました学生の皆様に深く感謝申し上げます。

もフィッティングが収束しないという課題に直面しました。
そこで、私が所属する林研究室では使っていなかった解析ソフトウェアの使い方を教えていただいて、新たな束縛条件を付けながら解析を行いました。その結晶構造はいま
だに解き切ることはできていませんが、結晶構造解析を専門とされている先生方のそばで 3 日間を過ごし、解析のノ
ウハウや解析に対する心の持ちようなどを教えていただき、また結晶構造解析ができる研究室ならではの雰囲気を自ら体感することができて、非常に貴重な経験を得ることができました。
また、八島研には林研にはない装置があり、長残光蛍光体のサンプルを持ち込みさせていただき、単結晶 X 線回折40

複合アニオン化合物の創製と新機能

単結晶回折測定に耐えうるサンプルの合成が難しいことを思い知る
前の執筆者と単結晶 X 線回折装置 Rigaku XtaLAB Pro

Mixed Ani n

班内留学報告 No.3：殷研－稲熊研（ﬂuorine doping of VO2 using PVDF）

東北大学 多元物質科学研究所 環境無機材料化学研究分野 博士課程 3年

Anung Riapanitra

所属研究室：東北大学 多元物質科学研究所 環境無機材料化学研究分野 殷研究室
受入研究室：学習院大学 理学部 化学科 稲熊研究室
受 入 期 間：2018年12月18日～20日
新学術研究領域の班内留学制度を利用し、2018 年 12 月

nitrogen at 50 ml/min flow for 12 hr. The resulted product18 日から 20 日までの 3 日間、学習院大学稲熊研究室を訪

was cooled and examined using X-ray diffractometer.

問しました。

Although at this moment the monoclinic phase VO2 is

Monoclinic vanadium dioxide is a functional material

yet to be obtain, the internship gave me many valuablewith various possible applications. It possessed aexperiences. It was the first internship experience that I（MST）with thesemiconductor-to-metal transformation

ever have abroad, and it gave me the value of research

critical temperature at 68°
C accompanied by changes incollaboration and sharing opinions as well as creating a

the electrical and optical properties. VO2 can be doped

relationship with another group research.

with fluorine anion to reduce the critical temperature of

I would like to express my greatest gratitude to Prof.

the MST and to increase its thermochromic properties.

Inaguma as the internship host to allow me to have an

Previously our group prepared fluorine doper VO2 using

internship in his lab. Also, for Dr. Ueda for his valuable

the hydrothermal synthesis method. The topic of theguidance and suggestions during the synthesis work.

internship was, therefore, to synthesize fluorine doping

Finally, I would like to thank my supervisor Prof. Yin andon VO2 using an alternative way using polyvinylidene

Dr. Asakura, for giving me this valuable opportunity and（PVDF）
fluoride. For the preparation, VO2 and PVDF weremanage this internship.

mixed homogeneously before calcined at 400°
C under

Fig1. Furnace apparatus used for the synthesis

Fig2. XRD patterns of the sample prepared using VO2 and PVDF

News Letter Vol.6

41領域ニュース
班内留学報告 No.4：殷研－稲田研（investigate adsorption property of N-S codoped SnO2）
東北大学 多元物質科学研究所 博士課程 2年

ANGGA HERMAWAN

所属研究室：東北大学 多元物質科学研究所 殷研究室
受入研究室：九州大学 中央分析センター 稲田研究室
受 入 期 間：2019年2月28日～3月2日

Tin Oxide（ SnO 2 ）has satisfactory performance

Besides discussing with Prof. Inada about theespecially for highly sensitive gas detection material. In

measurement, I took this opportunity to learn many

many reports, its gas sensing properties can be further

characterization instruments which are available inenhanced by nobel metal loading, p-n heterostructure orProf. Inada’s group. I also visited to Prof. Shimanoe

cation doping. However, due to lack stability to extreme

Lab which is one of leading group in gas sensor. At theatmosphere where gas sensing material is operated,

last day of internship, I attended a mini seminar heldanion doped SnO2 is rarely explored. During my study inby Prof. Inada Lab which invited Prof. Maezono fromYin Lab, IMRAM, Tohoku University, I have successfully

JAIST who talked about computational modelling. I

synthesized anion doping SnO2 which include N andwas very interested in his talk and discussed possibility

S codoping elements. Interestingly, without N-S

to use JAIST supercomputer facility to performocodoping, SnO2 was selective to toluene gas at 400 C,（DFT）calculation which also
Density Functional Theory

and with insertion of N-S in SnO2 lattice, its selectivity

related to gas sensor material. Then, Prof. Maezonoo

was shifted to ethanol gas at 300 C. Accordingly, weIntroduced me to Adie, one of his Indonesian students

suspect that adsorption property of SnO2 has beenin his laboratory, to collaborate with our Group. The

influenced by anion doping. In this regard, we visitedcollaboration topic is ethanol and NOx adsorption on

Prof. Inada’s group at Center of Advanced Instrumental（111）crystal facet of NiO tetrahedral particle.

Analysis, Kyushu University to investigate adsorption

Finally, I would like to express my gratitude to Prof.

property of N-S codoped SnO 2 to different gases

Yin, Prof. Inada and Prof. Maezono for their valuableespecially toluene, ethanol and water vapour.

insight for my future research.

SEM instrument in Prof. Inada’
s Lab

42

複合アニオン化合物の創製と新機能

Discussion after mini seminarMixed Ani n

アウトリーチ活動報告抜粋（2018.10 ～ 2019.6）
2018.10.3

島根県立出雲高校生を対象とした模擬実験（領域代表 , A01 計画）、阿部研究室（A03
出雲高校生約 40 名を京都大学工学研究科の化学系へ受け入れ、陰山研究室
計画）
を含めた 5 研究室にて超伝導実験や光触媒実験により、研修を行ないました。

2018.10.20

小・中学生のための見て、触って工学技術

新潟大学五十嵐キャンパス工学部にて、由井樹人（A03 公募）、小・中学生向けの体験型実験講義を行った。講義内容
は塩による凝固点降下実験であり、寒冷地新潟に馴染み深い融雪剤の原理について実験を交えて講義した（参加者 80 名）

2018.10.23～24

第25回

JFCC 計算セミナー

桑原彰秀（A02 計画）がファインセラミックスセンターにて開催した。セミナーでは VESTA の開発者である門馬綱一博
士と粉末構造解析システム RIETAN-FP・VENUS の開発者である泉 富士夫博士を講師として VESTA を利用した三次元可視化と粉末構造解析に関する講義と実習行った。
（参加者 80 名）

2018.10.28

分子科学研究所一般公開2018

小林玄器（A03 公募）
が一般公開で「いろんな電池を作ってみよう」と題した展示実験をおこなった。

2018.10.30

環境調和材料工学教育プログラム集中講義

が、“循環型社会経世論”という演題の講義を行いました。
室蘭工業大学にて、今中信人氏（A03 公募）

2018.11.8

膳所高校スーパーサイエンスハイスクール講義

が膳所高校スーパーサイエンスハイスクール講義において「グリーンフォトニクスのための無機
田部 勢津久（A03 計画）
光機能性材料」について高校生向けに講演（参加者 25 名）。

2018.11.10

甲府第一高等学校での出張講義

が、甲府第一高等学校の高校生を対象に“機能性セラミックス材料の化学”と題して出張講義を
稲熊宜之氏（A01 計画）
行いました（高校生 8 名が参加）。

2018.11.15

和歌山県立向陽高校生を対象とした模擬実験

向陽高校生 77 名を京都大学工学研究科の化学系へ受け入れ、陰山研究室（領域代表 , A01 計画）、阿部研究室（A03 計画）
を含めた 7 研究室にて超伝導実験や光触媒実験により、研修を行ないました。

2018.11.17

化学への招待が女子高校生との懇談をおこな
九州大学筑紫キャンパスにて開催された『化学への招待』において稲田幹氏（A02 計画）った（高校生 10 名程度）。

2018.11.24

京都大学11月祭での本部講演が京都大学 11 月祭（京大吉田キャンパス）で本部講演を行ないました。講演タイトルは
陰山教授（領域代表 , A01 計画）「「無」機の境地を目指して」（200 名参加）。

2018.12.8

第6回理工系女性研究者シンポジウムが九州大学筑紫キャンパスにおいて第 6 回理工系女性研究者シンポジウムを開催し、産学の女性研
稲田幹氏（A02 計画）
究者による講演とスウィーツセミナーを行った（34 名参加（男子学生含む））。

2018.12.11

東北大中性子物性グループ談話会（みちのく中性子談話会）に参加

が東北大中性子物性グループ談話会（みちのく中性子談話会）
にて議論に参加しました。
陰山教授（領域代表 , A01 計画）

News Letter Vol.6

43領域ニュース

2018.12.18

サイエンス & テクノロジー セミナー

がサイエンス＆テクノロジーセミナーにおいて「遷移金属・希土類蛍光体の基礎：配位座標モデ
田部 勢津久（A03 計画）
ル、発光機構、光物性の支配因子と実験的評価法」について講演。

2019.1.29

Australia La Trobe University と National University of Singapore: 学生団見学会（A03 計画）のグループが、開発している複合ア
オーストラリアとシンガポールの若い学部学生に対して（20 名）森孝雄氏
ニオン化合物を含む先端的な熱電材料に関して講習と実演を行いました。

2018.2.16,3.30,4.20

東京工業大学化学系入試説明会

が、東京工業大学大岡山キャンパスで開催された研究室見学会にて、一般の大学生に複合アニオ
八島正知氏（A02 計画）
ン系を含む材料科学・化学のおもしろさを説明しました。

2019.3.5

第26回

JFCC 計算セミナー

がファインセラミックスセンターにて開催した。セミナーでは Tamkang University Ming-Hsien
桑原彰秀（A02 計画）
Lee 教授を講師として、最新の第一原理計算技術およびそれを応用した非線形光学材料、EELS スペクトルの理論計算に関する講演が行われた。
（参加者 16 名）

2019.3.12

産総研出前講座 in 目黒区立目黒中央中学校

が、産総研出前講座の一環として、目黒中央中学校にて、生徒 170 名 + 教
産総研 鬼頭聖氏（A01 計画 , 荻野グループ）
職員 5 名に研究者の立場による“機能性材料の開発を目指して”という題目で超伝導体の応用、現状に加えて複合アニ
オン超伝導体の材料開発紹介を行いました。

2019.3.27

愛知啓成高等学校・京都大学研究室訪問

を訪問、見学しました。
愛知啓成高等学校 1、2 年生の 7 名が陰山研究室（領域代表 , A01 計画）

2019.4.13

出張講義が中国西北工業大学に於いて、「ソルボサーマル反応及び環境応答機能材料」を題として、出張講義を
殷澍（A01 計画）行いました。（研究者、大学院生、計 20 人出席）2019.5.13

材料科学 Prg 研究紹介・Prog 説明（A03 公募）、3 年次編入生向けの研究室見学・当該
新潟大学五十嵐キャンパス工学部材料科学 Prg. にて、由井樹人

Prg. 説明・Prg. の研究紹介を行った。
2019.5.17

Kyoto French International High School・京都大学陰山研究室訪問

Kyoto French International High School の学生 20 名が陰山研究室（領域代表 , A01 計画）を訪問し、高圧装置による模擬実験等を見学しました。

2019.6.22

桐蔭学園高校での講演が高校生を対象に、複合アニオン系を含む材料科学・化学のおもしろさを説明。
八島正知氏（A02 計画）

2019.6.29

2019セラミックス大学での研究室見学会

が日本セラミックス協会主催の 2019 セラミックス大学第 3 回講義の前に、稲熊宜之氏および植田紘一郎氏（A01 計画）
学習院大学において研究室のメンバーのサポートのもと、研究室見学会を実施しました（企業からの参加者 15 名）。

44

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（2019.1 ～ 2019.6）
1.

Discovery of a Rare-Earth-Free Oxide-Ion Conductor Ca3Ga4O9 by Screening through Bond Valence-Based Energy Calculations, Synthesis, and Characterization of Structural and Transport Properties,
Y. Yasui; E. Niwa; M. Matsui; K. Fujii, M. Yashima, Chem. Mater., 58, 14, 9460 – 9468, 2019.

2.

Machine-learning-assisted discovery of polymers with high thermal conductivity using a molecular design algorithm,
S. Wu; Y. Kondo; M. Kakimoto; B. Yang; H. Yamada; I. Kuwajima; G. Lambard; K. Hongo; Y. Xu, J. Shiomi; C.
Schick, J. Morikawa; R. Yoshida, npj Comput. Mater., 290, 5, 66, 2019.

3.

β-sheet elasticity of peptide self-assembly mimic, PSAM, with a grafted sequence characterized by comprehensive analyses of isomorphous crystals,
H. Fujiwara; K. Hongo; Y. Hori; N. Yoshida; K Makabe, J. Mol. Liq., 290, 15, 111161, 2019.

4.

Lithium-Richest Phase of Lithium Tetrelides Li17Tt4 (Tt = Si, Ge, Sn, and Pb) as an Electride,
Y. Tsuji; W. Hashimoto; K. Yoshizawa, Bull. Chem. Soc. Jpn., 92, 7, 1154 – 1169, 2019.

5.

Uncovering the Origin of the Emitting States in Bi3+-Activated CaMO3 (M = Zr, Sn, Ti) Perovskites: Metal-To-Metal Charge Transfer Versus s–p Transitions,
M. Back, J. Ueda, J. Xu, K. Asami, L. Amidani, E. Trave, S. Tanabe, J. Phys. Chem. C, 123, 23, 14677 – 14688, 2019.

6.

Low-Temperature Formation of Pb2OF2 with O/F Anion Ordering by Solid State Reaction,
Y. Inaguma; K. Ueda; T. Katsumata; Y. Noda, J. Solid State Chem., 277, 363 - 367, 2019.

7.

Niobium Oxynitrides with Defective Rock Salt-Type Structures,
K. Tateno; Y. Masubuchi; S. Kikkawa, J. Alloy. Compd., 803, 678 - 683, 2019.

8.

Preparation of Visible-Light-Responsive Photocatalyst by Dehydronitrization of Gallium Oxide Hydroxide for
Hydrogen Evolution from Water,
Y. Kato; M. Yamamoto; A. Ozawa; T. Tanabe; T. Yoshida, Appl. Catal. B: Environ., 250, 112 - 116, 2019.

9.

Synthesis of Ba1−xSrxYSi2O5N and Discussion Based on Structure Analysis and DFT Calculation,
T. Yasunaga; M. Kobayashi; K. Hongo; K. Fujii; S. Yamamoto; R. Maezono; M. Yashima; M. Mitsuishi; H. Kato; M.
Kakihana, J. Solid State Chem., 276, 266 - 271, 2019.

10.

One-Step Synthesis of Micro-/Mesoporous SnO2 Spheres by Solvothermal Method for Toluene Gas Sensor,
A. Hermawan; Y. Asakura; M. Inada; S. Yin, Ceram. Int., 45, 12, 15435 - 15444, 2019.

11.

Melting Behavior of Alkaline-Earth Metal Carbodiimides and Their Thermochemistry from First-Principles,
A. Hosono; R. P. Stoffel; Y. Masubuchi; R. Dronskowski; S. Kikkawa, Inorg. Chem., 58, 14, 8938 - 8942, 2019.

12.

Ab Initio Search of Polymer Crystals with High Thermal Conductivity,
K. Utimula; T. Ichibha; R. Maezono; K. Hongo, Chem. Mater., 31, 13, 4649 - 4656, 2019.

13.

All-Electron Quantum Monte Carlo with Jastrow Single Determinant Ansatz: Application to the Sodium Dimer,
K. Nakano; R. Maezono; S. Sorella, J. Chem. Theory Comput., 15, 7, 4044 - 4055, 2019.

14.

Doping Dependence of the Pinning effciency in K-Doped Ba122 Single Crystals Prior to and after Fast Neutron
Irradiation,
D. Kagerbauer; S. Ishida; V. Mishev; D. Song; H. Ogino; H. Eisaki; M. Nakajima; A. Iyo; M. Eisterer, Supercond.
Sci. Technol., 32, 9, 094004, 2019.

News Letter Vol.645

領域ニュース

15.

First-Principles Study of Structural Transitions in LiNiO2 and High-Throughput Screening for Long Life Battery,Y. Tomohiro; H. Kenta; M. Ryo, J. Phys. Chem. C, 123, 23, 14126 - 14131, 2019.

16.

High-Pressure Polymorphs of LaHO with Anion Coordination Reversal,
T. Broux; H. Ubukata; C. J. Pickard; F. Takeiri; G. Kobayashi; S. Kawaguchi; M. Yonemura; Y. Goto; C. Tassel; H.
Kageyama, J. Am. Chem. Soc. , 141, 22, 8717 - 8720, 2019.

17.

Fabrication of a Nanostructured TiO2 Photocatalyst using He Plasma-Irradiated Tungsten and Ethylene Gas Decomposition,
Y. Tomita; S. Kajita; E. Yasunaga; T. Yoshida; N. Ohno; H. Tanaka, Jpn. J. Appl. Phys., 58, SEEG01, 2019.

18.

Rattling Behavior in a Simple Perovskite NaWO3,
Y. Ikeuchi; H. Takatsu; C. Tassel; C. M. Brown; T. Murakami; Y. Matsumoto; H. Kageyama, Inorg. Chem., 58, 10,6790 - 6795, 2019.

19.

Chemical Forms of Molybdenum Ion in Nitric Acid Solution Studied Using Liquid-Phase X-Ray Absorption Fine
Structure, Ultraviolet-Visible Absorption Spectroscopy and First-Principles Calculations,
S. Watanabe; T. Sato; M. Nakaya; T. Yoshida; J. Onoe, Chem. Phys. Lett., 723, 16, 76 - 81, 2019.

20.

Infiltration Growth Processing of Bulk Mixed REBa2Cu3O7-x Superconductors: Nano Metal Oxides and Rare
Earth Elements Effects on Crystal Growth and Physical Properties,
S. P. K. Naik; K. Nagaveni; P. M. S. Raju; M. Muralidhar; M. R. Koblischka; A. Koblischka-Veneva; T. Oka; Y. Iwasa; H. Ogino; H. Eisaki; M. Murakami, Proc. SPIE, 11054, 110 - 117, 2018 (14 May 2019).

21.

High-Pressure Synthesis of Non-Stoichiometric LixWO3 (0.5 ≤ x ≤ 1.0) with LiNbO3 Structure,
K. Ishida; Y. Ikeuchi; C. Tassel; H. Takatsu; C. M. Brown; H. Kageyama, Inorganics, 7, 5, 63, 2019.

22.

A Highly Conductive Na3V2(PO4)3 Ceramic Sheet Prepared by Tape-Casting Method,
H. Wang; G. Hasegawa; Y. Akiyama; T. Yamamoto; A. Inoishi; H. Akamatsu; M. Inad; T. Ishihara; K. Hayashi, Electrochim. Acta, 305, 197 - 203, 2019.

23.

Photocatalytic Degradation of Ofloxacin by ZnO/CsxWO3 Composite Synthesized by Two-Step Method: A Kinetic Study,
W. Ning; Z. Zhao; H. Chang; Z. Gu; B. Zhang; S. Yinc; J. Fan, Funct. Mater. Lett., 12, 05, 1950068, 2019 .

24.

Ammonolysis-Free Synthesis of La2O2CN2 by Cyanamidation of La(OH)3 Using Urea, and Its Photoluminescence Properties,
R. Okada; K. Kawanishi; K. Katagiri; K. Inumaru, Ceram. Int., 45, 7, 9325 - 9329, 2019.

25.

Structural Design of Alkali-Metal Titanates: Electrochemical Growth of KxTi8O16, Na2+xTi6O13, and Li2+xTi3O7 Single Crystals with One-Dimensional Tunnel Structures,
Y. Chiba; D. Koizumi; M. Saito; T. Motohashi, CrystEngComm, 21, 20, 3223 - 3231, 2019.

26.

Spin-Orbit-Coupling-Induced Type-I/type-II Dirac Nodal-Line Metal in Nonsymmorphic CaSb2,
K. Funada; A. Yamakage; N. Yamashina; H. Kageyama, J. Phys. Soc. Jpn., 88, 4, 044711, 2019.

27.

Band Engineering of Double-Layered Sillén−Aurivillius Perovskite Oxychlorides for Visible-Light-Driven Water
Splitting,
A. Nakada, M. Higashi, T. Kimura, H. Suzuki, D. Kato, H. Okajima, T. Yamamoto, A. Saeki, H. Kageyama, R. Abe,
Chem. Mater., 31, 9, 3419 - 3429, 2019.

46

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

28.

Selective Synthesis and Photocatalytic Oxygen Evolution Activities of Tantalum/Nitrogen-Codoped Anatase,
Brookite and Rutile Titanium Dioxide,
S. Nishioka; M. Kobayashi; D. Lu; M. Kakihana; K. Maeda, Bull. Chem. Soc. Jpn., 92, 6, 1032 – 1038, 2019.

29.

Photocatalytic Activity of Ga2O3 Supported on Al2O3 for Water Splitting and CO2 Reduction,
R. Ito; M. Akatsuka; A. Ozawa; Y. Kato; Y. Kawaguchi; M. Yamamoto; T. Tanabe; T. Yoshida, ACS Omega, 4, 3,
5451 - 5458, 2019.

30.

Preparation of LaTiO2N Using Hydrothermally Synthesized La2Ti2O7 as a Precursor and Urea as a Nitriding Agent
R. Okada; K. Katagiri; Y. Masubuchi; K. Inumaru, Eur. J. Inorg. Chem., 2019, 9, 1257 - 1264, 2019.

31.

Effect of Surfactants on the Performance of 3D Morphology W18O49 by Solvothermal Synthesis,
Z. Zhao; Y. Bai; W. Ning; J. Fan; Z. Gu; H. Chang; S. Yin, Appl. Surf. Sci., 471, 31, 537 - 544, 2019.

32.

Platinum Cocatalyst Loaded on Calcium Titanate Photocatalyst for Water Splitting in a Flow of Water Vapor,
H. Yoshida; R. Yamada; T. Yoshida, ChemSusChem, 12, 9, 1958 – 1965, 2019.

33.

Highly Correlated Hydride Ion Tracer Diffusion in SrTiO3-xHx Oxyhydrides,
X. Liu; T. S. Bjørheim; L. Vines; Ø. S. Fjellvåg; C. Granerød; Ø. Prytz; T. Yamamoto; H. Kageyama; T. Norby; R.
Haugsrud, J. Am. Chem. Soc., 141, 11, 4653 – 4659, 2019.

34.

Ba2ScHO3: H- conductive Layered Oxyhydride with H- Site Selectivity,
F. Takeiri; A. Watanabe; A. Kuwabara; H. Nawaz; N. I. P. Ayu; M. Yonemura; R. Kanno; G. Kobayashi, Inorg.
Chem., 58, 7, 4431 - 4436, 2019.

35.

Pressure-Induced Insulator to Metl Transition of Mixed Valence Compound Ce(O,F)SbS2,
R. Matsumoto; M. Nagao; M. Ochi; H. Tanaka; H. Hara; S. Aadachi; K. Nakamura; R. Murakami; S. Yamamoto; T.
Irifune; H. Takeya; I. Tanaka; K. Kuroki; Y. Takano, J. Appl. Phys., 125, 7, 075102, 2019.

36.

Negative Thermal Expansion in Electron Doped PbVO3− xFx ,T. Ogata; K. Oka; M. Azuma, Appl. Phys. Express, 12, 2, 023005, 2019.

37.

Use of Mn Doping to Suppress Defect Sites in Ag3PO4: Applications in Photocatalysis,
M. Afif, U. Sulaeman, A. Riapanitra, R. Andreas, S. Yin, Appl. Surf. Sci., 466, 352 - 357, 2019.

38.

Theoretical Aspects of the Study on the Thermoelectric Properties of Pnictogen-Dichalcogenide Layered Compounds,
M. Ochi; H. Usui; K. Kuroki, J. Phys. Soc. Jpn., 88, 4, 041010, 2019.

39.

High Pressure Synthesis of A2NiO2Ag2Se2 (A = Sr, Ba) with a High Spin Ni2+ in Square Planar Coordination,
Y. Matsumoto; T. Yamamoto; K. Nakano; H. Takatsu; T. Murakami; K. Hongo; R. Maezono; H. Ogino; D. Song; C.
M. Brown; C. Tassel; H. Kageyama, Angew. Chem. Int. Ed., 58, 3, 756 – 759, 2019.

40.

Sodium Titanium Oxide Bronze Nanoparticles Synthesized via Concurrent Reduction and Na+-Doping into
TiO2(B),G. Hasegawa; M. Tanaka; J J. M. Vequizo; A. Yamakata; H. Hojo; M. Kobayashi; M. Kakihana; M. Inada; H. Akamatsua; K. Hayashi, Nanoscale, 11, 3, 1442 - 1450, 2019.

41.

Hydrothermal Synthesis of Pseudocubic Rutile-Type Titania Particles,
M. Kobayashi; H. Kato; T. Miyazaki; M. Kakihana, Ceramics, 2, 1, 56 - 63, 2019.

News Letter Vol.6

47

領域ニュース

42.

Crystal Structures of Ca4+ xY3–xSi7O15+ xN5–x (0 ≤ x ≤ 1) Comprising of an Isolated [Si7(O,N)19] Unit,
M. Kobayashi; T. Yasunaga; H. Kato; K. Fujii; M. Yashima; M. Kakihana, Acta Cryst., E75, 2, 260 - 263, 2019.

43.

Crystal Structure Analysis and Evidence of Mixed Anion Coordination at the Ce3+ Site in
Y3Al2(Al,Si)3(O,N)12 Oxynitride Garnet Phosphor,
K. Asami; M. Shiraiwa; J. Ueda; K. Fujii; K. Hongo; R. Maezono; M. G. Brik; M. Yashima; S. Tanabe, J. Mater.
Chem. C, 7, 5, 1330 – 1336, 2019.

44.

Stepwise Topochemical Fluorination of SrCrO3 Perovskite via a Super-Structured Oxide,
Y. Su; Y. Tsujimoto; K. Fujii; Y. Masubuchi; H. Ohata; H. Iwai; M. Yashima; K. Yamaura, Chem. Commun., 55, 50,
7239 - 7242, 2019.

45.

Preparation and Photocatalytic Activity of Mo-Modified Ti-Doped HAp,
N. Jiraborvornpongsa; T. Isobe; S. Matsushita; M. Oshikiri; M. Wakumura; K. Fujii; M. Yashima; A. Nakajima, Appl. Catal. B: Environ., 243, 448 - 454, 2019.

46.

Clear and Transparent Nanocrystals for Infrared-Responsive Carrier Transfer,
M. Sakamoto; T. Kawawaki; M. Kimura; J. J. M. Vequizo; H. Matsunaga; C. S. K. Ranasinghe; A. Yamakata; H.
Matsuzaki; A. Furube; T. Teranishi, Nat. Commun., 10, 406, 2019.

47.

Plasmonic p–n Junction for Infrared Light to Chemical Energy Conversion,
Z. Lian; M. Sakamoto; J. J. M. Vequizo; C. S. K. Ranasinghe; A. Yamakata; T. Nagai; K. Kimoto; Y. Kobayashi; N.
Tamai; T. Teranishi, J. Am. Chem. Soc., 141, 6, 2446 - 2450, 2019.

48.

Improvement of Photocatalytic Activity under Visible-Light Irradiation by Heterojunction of Cu Ion Loaded
WO3 and Cu Ion Loaded N-TiO2,
T. Iihoshi; T. Ohwaki; J. J. M. Vequizo; A. Yamakata, Appl. Catal. B: Environ., 248, 249 - 254, 2019.

49.

Doping Effect of Nb on Ionic Polarization of SrTiO3,
J. Nishiyama; K. Kanehara; H. Takeda; T. Tsurumi; T. Hoshina, J. Ceram. Soc. Jpn., 127, 6, 357 - 361, 2019.

50.

Synthesis of a Layered Niobium Oxynitride, Rb2NdNb2O6N·H2O, Showing Visible-Light Photocatalytic Activity
for H2 Evolution,
H. Wakayama; Keisuke Hibino; Kotaro Fujii; Takayoshi Oshima; Keiichi Yanagisawa; Yuuga Kobayashi; Koji
Kimoto; Masatomo Yashima; Kazuhiko Maeda, Inorg. Chem., 58, 9, 6161 - 6166, 2019.

51.

Visible-Light-Driven Water Oxidation Using Anatase Titania Modified with First-Row Transition-Metal-Oxide
Nanoclusters,
M. Okazaki; Y. Wang; T. Yokoi; K. Maeda, J. Phys. Chem. C, 123, 16, 10429 - 10434, 2019.

52.

Direct Evidence for Two-Dimensional Oxide-Ion Diffusion in the Hexagonal Perovskite-Related Oxide Ba3MoNbO8.5–δ,
M. Yashima; T. Tsujiguchi; K. Fujii; E. Niwa; S, Nishioka; J. R. Hester; K, Maeda, J. Mater. Chem. A, 7, 23, 13910 13916, 2019.

53.

Modification of Electrical and Magnetic Properties of Fe3O4 Epitaxial Thin Films by Nitrogen Substitution for
Oxygen,S. Fujiwara; Y. Kurauchi; Y. Hirose; I. Harayama; D. Sekiba; T. Hasegawa, ACS Appl. Electron. Mater., 1, 4, 595 599, 2019.

48

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

54.

Enhanced Ferromagnetic Transition Temperature in NdOxDy Epitaxial Thin Films,
D. Kutsuzawa; Y. Hirose; Y. Sugisawa; J. Kikuda, D. Sekiba; T. Hasegawa, Phys, Rev. Mater., 3, 4, 044408, 2019.

55.

Selective Fluorination of Perovskite Iron Oxide/Ruthenium Oxide Heterostructures via a Topotactic Reaction,
A. Chikamatsu; Y. Suzuki; T. Maruyama; T. Onozuka; T. Katayama; D. Ogawa; T. Hasegawa, Chem. Commun., 55,
17, 2437 - 2440, 2019.

56.

Reactive Solid Phase Epitaxy of Layered Aurivillius-Type Oxyfluorides Bi2TiO4F2 Using Polyvinylidene Fluoride,
T. Katayama; S. Mo; T. Maruyama; A. Chikamatsu; T. Hasegawa, Dalton Trans., 48, 16, 5425 - 5428, 2019.

57.

p-type Conductivity and Room-temperature Ferrimagnetism in Spinel MoFe2O4 Epitaxial Thin Film,
T. Katayama; Y. Kurauchi; S. Mo; K. Gu; A. Chikamatsu; L. Galiullina; T. Hasegawa, Cryst. Growth Des., 19, 2,
902 - 906, 2019.

58.

Thermoelectric Properties of Amorphous ZnOxNy Thin Films at Room Temperature,
Y. Hirose; M. Tsuchii; K. Shigematsu; Y. Kakefuda; T. Mori; T. Hasegawa, Appl. Phys. Lett. , 114, 19, 193903, 2019.

59.

Interstitialcy Diffusion of Fluoride Ions in LaOF by DFT-Based First-Principles Calculations,M. Oka; H. Kamisaka; T. Fukumura; T. Hasegawa, Comput. Mater. Sci., 167, 92 - 99, 2019.

60.

Nephelauxetic Effect of the Hydride Ligand in S2LiSiO4H as a Host Material for Rare-Earth-Activated Phosphors,
T. Wu, A, Ishikawa; T. Honda; H. Tamatsukuri; K. Ikeda; T. Otomo; S. Matsuishi, RSC Adv., 9, 10, 5282 - 5287, 2019.

61.

Effective Interaction for Vanadium Oxyhydrides Srn+1VnO2n+1Hn (n = 1 and n → ∞): A Constrained-RPA Study,
M. Ochi; K. Kuroki, Phys. Rev. B, 99, 15, 155143, 2019.

62.

Curious Behaviors of Photogenerated Electrons and Holes at the Defects on Anatase, Rutile, and Brookite
TiO2 Powders: A Review,
A. Yamakata; J. J. M. Vequizo, J. Photochem. Photobiol. C-Photochem. Rev., 40, 234 - 243, 2019.

63.

Oxygen-doped Ta3N5 Nanoparticles for Enhanced Z-Scheme Carbon Dioxide Reduction with Binuclear Ruthenium(II) Complex Under Visible Light,
K. Muraoka; J. J. M. Vequizo; R. Kuriki; A. Yamakata; T. Uchiyama; D. Lu; Y. Uchimoto; O. Ishitani; K. Maeda, ChemPhotoChem, 3, 1 – 8, 2019.

64.

Earth-Abundant Molecular Z-Scheme Photoelectrochemical Cell for Overall Water-Splitting,
C. D. Windle; H. Kumagai; M. Higashi; R. Brisse; S. Bold; B. Jousselme; M. Chavarot-Kerlidou; K. Maeda; R. Abe;O. Ishitani; V. Artero, J. Am. Chem. Soc., 141, 24, 9593 - 9602, 2019.

65.

Enhanced Water Splitting Through Two-Step Photoexcitation by Sunlight Using Tantalum/Nitrogen-Codoped
Rutile Titania as a Water Oxidation Photocatalyst,
S. Nishioka; K. Yanagisawa; D. Lu; J. J. M. Vequizo; A. Yamakata; K. Kimoto; M. Inada; K. Maeda, Sustainable
Energy Fuels, 3, 9, 2337 - 2346, 2019.

66.

Facile p-n Control, and Magnetic and Thermoelectric Properties of Chromium Selenides Cr2+xSe3,
Q. Guo; D. Berthebaud; J. Ueda; S. Tanabe; A. Miyoshi; K. Maeda; T. Mori, J. Mater. Chem. C, 7, 27, 8269 - 8276,
2019.

News Letter Vol.6

49

領域ニュース

受賞報告■ 京都大学の陰山 洋 教授（領域代表、A01計画）が井上学術賞を受賞
井上学術賞は、自然科学の基陰山教授からの受賞コメント

礎的研究で特に顕著な業績を挙げた50 歳未満の研究者に対し、

このたび、井上学術賞を受賞することができ大変光栄に思います。受賞対象となっ

授 与 さ れ る も の で す。第 35 回

た研究はチタン酸バリウム（BaTiO3）にヒドリドを導入したことを端に発しますが、こ（2018 年 度）の 井 上 学 術 賞は、の論文（Nat. Mater. 2012）発表前後は、酸水素化物が出来たことに対して懐疑的な陰山教授を含む5名に与えられ、声も多く、理論家に相談しにいっても金属相であることを信じてもらえず、物性研究の2019 年 2 月 4 日 に、授 賞 式 が 行

大家からはヒドリドは使えるわけがないと一蹴される状態でしたが、その後の様々な酸われました。陰山教授の研究題

水素化物の新規合成や、ヒドリドの活性を利用した機能開拓を通じて大きく発展させ目は、「酸水素化物の創製とヒドることで、ようやく世の中の研究者から魅力ある材料系であることを認めていただける

リドの特徴を活かした機能開拓」

ようになったと感じています。この研究に関わった研究室のメンバー、および国内外の（ Synthesis of Oxyhydrides

共同研究者に感謝します。しかし、まだ私達は酸水素化物、もっと広い立場から複合

and Novel Functions derived

アニオン化合物の魅力のごく一部を垣間見ているに過ぎないと感じています。新学術from Hydride Anions）です。

領域研究の仲間との共同研究を通じて、複合アニオン化合物を新しい学問としてだけ
でなく、産業につながる機能材料として発展させると決意を新たにしています。

■ 東北大学の南部 雄亮 准教授（A02公募）が第13回日本物理学会若手奨励賞（領域3）を受賞
日本物理学会若手奨励賞は、日本

南部准教授からの受賞コメント

物理学会によって将来の物理学を担う優秀な若手研究者の研究を奨励し、学

このたび、「量子ビームを用いたスピンの時空

会をより活性化する目的で設けられま間相関の研究」という内容で日本物理学会若手した。南部氏はスピンの空間的相関の奨励賞をいただきました。スピンの空間相関は磁みならず時間的相関にも着目し、中性性体の磁気構造を決めますが、そこからの揺らぎ

子やミュオン、交流磁化率測定などをの時間スケールを中性子やミュオンを用いて観測駆使して低周波スピン揺らぎを観測ししました。複合アニオンでは主に磁気構造決定をた業績により、領域 3（磁性、磁気共行っておりますが、アニオンの複雑性を反映して鳴）において本賞の受賞者に選ばれま

面白い磁気揺動を示すことが期待されます。このした。表彰式および受賞講演は2019

手法によって複合アニオンの磁性ダイナミクスの年3月15日に九州大学で行われました。

解明に貢献できれば、と考えております。

50

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

受賞報告■ 京都大学の上田純平助教（A03計画 研究協力者）が日本化学会より「平成30年度日本化学会進歩賞」を授与されました。
上田 純平助教が日本化学会より上田助教からの受賞コメント「平成30年度日本化学会進歩賞」を授与されました。日本化学会は、会

この度は、日本化学会より「平成 30 年度

員数約3万名の日本最大の化学の学

日本化学会進歩賞」を頂くことができ大変光会であり、毎年、学会で定める6つの栄に思います。本受賞は、希土類イオンの局分野において、化学の基礎または応在中心準位と母体結晶電子構造間の相互作用に関する優秀な研究業績を挙げた用に着目し、光励起により局在中心から伝導

37歳以下の研究者に対し、10件以内

帯へ電子が移動する光誘起電子移動機構ので進歩賞を授与しています。上田助

存在を実験的に証明し、この現象を利用する

教は、「固体中の光誘起電子移動制

ことで新たな光機能性材料の開発の研究に御による新規長残光蛍光体の設計と展開したことが評価されたためだと思ってお開発」の研究内容が評価され、受賞ります。今後、複合アニオンの特徴を生かしに至りました。表彰式と受賞講演はた新規光機能性材料の研究にも今以上に邁

日本化学会 第99春季年会（2019）に進して行く所存です。

おいて、行われました。

■ 東北大学の青山拓也助教（A03公募）が日本高圧力学会より2018年度奨励賞を受賞
A03 公 募 班 の 青 山 拓 也

青山助教からの受賞コメント

助 教 が 研 究 課 題「圧 力 下における磁 性 絶 縁 体の研

このたび、日本高圧力学会奨励賞を受賞することができ大変光究」の 研 究 で 日 本 高 圧 力

栄に思います。対象となった研究課題はダイヤモンドアンビルセル

学会「2018 年度奨励賞」

を用いて発生した圧力中でマルチフェロイックスの電気磁気特性をを 受 賞 し、2018 年 11 月

評価し、機能向上を達成したというものです。ご協力いただいた木

26 日から岡山理科大学で村 剛先生（東京大）、清水 克哉先生（大阪大）、三宅 厚志先生（東行われた第 59 回高圧討論京大）に深く感謝いたします。この受賞を励みに、領域の皆様と協会において受賞記念講演を力し高圧下物性測定技術を活かした複合アニオン化合物の機能創行いました。

出に注力したいと思います。

News Letter Vol.6

51

領域ニュース

受賞報告■ 分子科学研究所の小林 玄器 准教授（A03公募）が第7回石田賞、
田川記念固体化学奨励賞を受賞
小林准教授からの受賞コメント
このたび、これまで取り組んできたリチウム二次電池正極材料とヒドリド導電体の研究を評価していただき、第7回石田賞と田川記念固体化学奨励賞を受賞することができました。このような誉ある賞を受賞できたことに大きな喜びを感じると共に、身が引き締まる思いです。これまで御指導いただいた先生方、諸先輩方をはじめ、研究推進にご協力いただいた分子研のメンバーと領域内外の共同研究者の皆様に深く感謝申し上げます。今後も領域の皆様と協力し、本領域における研究推進に貢献できるよう、日々励んでいきたいと思います。
（石田賞）
http://www.aip.nagoya-u.ac.jp/extramural/award/mizudashou-ishidashou/index.html（田川記念固体化学奨励賞）
https://www.electrochem.jp/post_subsidy/363/■ 東京工業大学の藤井孝太郎助教（A02計画 研究協力者）が平成30年度東京工業大学理学院若手研究奨励賞を受賞
同賞は、東京工業大学理学院

藤井助教からの受賞コメントの優れた理学分野における研究業績をあげた若手研究者に与えこのたび東京工業大学理学院若手研究奨励賞を受られるものです。藤井助教は「機賞することができ、大変光栄に思います。これまで

能性無機材料の構造物性および進めてきた材料の機能を構造の観点から明らかにす

新材料探索」という研究題目でる構造物性、構造の観点から新しい機能性材料を創

平成30年度の受賞者に選ばれまるという新材料探索に関する研究が認められたことした。授 賞 式 が 平 成 30 年 12 月

は大変嬉しいことです。また、より研究を発展させ19日に理学院教授会にて執り行よという激励でもあると思います。これまで培った

われ、研究成果の概要について

技術と知識をもって、今後も複合アニオン材料の研短い講演が行われました。

究に貢献して参りたいと思います。

52

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

受賞報告■ 東京工業大学の前田和彦准教授（A03代表）がクラリベート・アナリティクス社「Highly Cited Researchers 2018」に選出
クラリベート・アナリティクス社が前田准教授からの受賞コメント

認 定する Highly Cited Researchers（ 高 被 引 用 論 文 著 者 ）2018 に、A03

Highly Cited Researchers 2018に選出されたことを誇りに思います。今回

代表の前田和彦准教授が選出されまし対象となった論文は、太陽光エネルギー変換を目指した光触媒開発に関するものた（ 選 出 分 野： 化 学 ）。Highly Citedが中心で、複合アニオンに関する成果も数多く含まれています。関連する研究成Researchers は、クラリベート・アナ

果を得るにあたり、ご指導くださった

リティクス社が、学会誌、書籍等から

先生方、そして一緒に実験に取り組んなる学術文献データベース「ウェブ オ

でくれた学生諸氏、共同研究者各位にブ サイエンス」の分野ごとに、毎年、感謝いたします。これからも「ゼロを被引用数上位 1% の論文を調査し、そイチにする」研究を目指し、光触媒をの著者を顕著な研究成果を収め、世界中核とした光エネルギー変換とその関的に影響のある研究者として発表する

連分野の発展に貢献していく所存です。

ものです。

■ 大阪府立大学の木村 拓哉（A03公募 林晃敏研究室 M2）が平成30年度関西電気化学
奨励賞、ニューセラミックス懇話会第235回特別研究会 優秀ポスター賞を受賞
木村さんからの受賞コメント
この度は、「平成30年度関西電気化学奨励賞」ならびに「ニューセラミックス懇話会第235回特別研究会 優秀ポスター賞」を頂き、大変光栄に思います。これもひとえに、ご指導いただいている林先生、作田先生、辰巳砂先生、そして充実した研究環境のおかげと考えております。この場をお借りして、深く感謝申し上げます。今回の受賞に決して慢心することなく、より一層努力を重ねて研究に励みたいと考えておりますので、今後もご指導ご鞭撻の程、どうぞよろしくお願いいたします。

News Letter Vol.6

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領域ニュース

受賞報告■ BEST ORAL PRESENTATION AWARD － 無機マテリアル学会第137回講演会
Angga Hermawan（A01計画 殷研究室 D2）
CuO ナノ粒子を修飾した SnO2マイクロ球状粒子のトルエンガス応答機能の向上(Improvement of toluene gas sensing response of SnO2 microspheres
after CuO nanoparticles decoration）
Hermawan さんからの受賞コメント

I would like to present this award to my supervisor Prof. Shu Yin and Assist.
Prof. Yusuke Asakura because without their great help and discussion in this gas
sensing research, I would not possible to get this achievement. I got many experience and valuable comments from famous professor during the presentation
session which could improve my research in the future.

■ The 2018 BEST PAPER AWARD －Journal of Asian Ceramics Society
Angga Hermawan（A01計画 殷研究室 D2）
A. Hermawan, H. Son, Y. Asakura,

Hermawan さんからの受賞コメント

T. Mori, S. Yin“Synthesis of Morphology Controllable Alumunium

It is such a great blessing to receive the 2018 Best Paper Award from

Nitride by Direct Nitridation of γ

Journal of Asian Ceramics Society. I actually do not expect this best pa--AlOOH in the Presence of N2H4 andper award since it is my very first paper. I would like to deeply thank totheir Sintering Behavior”, J. Asian

my supervisor Prof. Shu Yin and Assist. Prof. Yusuke Asakura for their

Ceram. Soc., 6, 63-69, 2018, DOI:

excellency to criticize important points in the manuscript. I would like to

10.1080/21870764.2018.1439611

also thank to our collaborator from National Institute of Materials Science(NIMS), Mr. Hyoungwon Son and Prof. Takai Mori for their kind help in
measuring sintering behavior of our samples. Without their support, it is
not possible to receive this honorable award. Finally, the award has motivated me to perform better in
research and publish morehigh-quality papers.

54

複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

受賞報告■ 大阪市立大学の伊藤 良太（A02計画 吉田研究室 M2）が分析化学会65周年記念奨励賞を受賞
伊藤さんからの受賞コメント
このたび、分析化学会 65 周年記念奨励賞を受賞することができて大変嬉しく思っております。私自身光触媒の研究をしているため、触媒の学会で発表することが多く、分析をメインとした学会に本学会で初めて参加しました。それでも賞をいただくことができたのは、指導教員である吉田先生に本学会に出るよう背中を押していただき、また数々の指導をしていただいたおかげです。この賞を励みにより高性能な触媒調整し、その評価のために様々な分析技術を駆使して、より研究を発展させていきたいと思います。

■ 新潟大学機能材料工学科の齋藤翔太（A03公募 由井研究室 M1）が低次元系光機能材料研究会第8回ポスター賞を受賞
日本化学会「低次元系光機能材料研

齋藤さんからの受賞コメント

究会」は、化学会認定の研究部会であり、毎年夏に学生・若手を中心とした

この度は、低次元系光機能材料研究会第8回サマーセミナーにて優秀ポスター

サマーセミナーを開催しています。第賞を頂くことができ、大変嬉しく思います。このような賞を受賞できたのは、指八 回のサマーセミナーは、2018 年 9

導教員である由井先生や研究

月 21-22 日 の 日 程 で、NIMS お よ びを進展させられた先輩方のお筑波山で開催され、40 名程度の口頭・かげです。サマーセミナーでポスター発表とサマーセミナーらしいは他大学の先生方や学生の皆活発な議論が行われました。本セミナさんと交流、ディスカッショ

ーでは、数件のポスター賞の授与が行ンを行い、多くの刺激を受け

われ、斎藤翔太（A03 公募 由井研究室ました。これを糧に、今後もM1 学生）が、優秀ポスター賞「層日々研究に励んでいきたいと状半導体 / 銀ナノ粒子複合膜の作成及思います。

び光学的特性」を受賞いたしました。

News Letter Vol.6

55

領域ニュース

受賞報告■ 京都大学の許 健（A03計画 田部研究室 学振博士研究員）らの論文が2017年Journal of the American Ceramic Society のBest Paper Awardを受賞
京都大学大学院人間・環境学研究科の許 健（学振博士研究員）、上田純平助

受賞コメント教、田 部勢 津 久 教授 3 名の共著論文が 2017 年の Journal of the American

Ceramic Society の Best Paper Award に選ばれました。同誌はセラミック材

この度は、アメセラ“Best Paper”

料科学分野で最高評価を得ている国際論文誌で、2017 年は 1800 報投稿中 599

賞を頂けたことに驚くともに、大変光論文が掲載、その中でベスト 10 の論文だけが選ばれる賞です。受賞論文はガー栄に思います。本論文を執筆するにあ3+

イオンの結晶場を固溶体組たり、終始御指導を賜りました田部勢成で制御する事により、バイオイメージングに有用な深赤色波長で励起光遮断後津久教授および上田純平助教に心よりも光り続ける（長残光現象）を示す蛍光体を開発したというもので、許氏の博士

厚く御礼申し上げます。今後も蛍光体論文（2017 年 3 月学位授与）の第 9 章を構成しています。2018 年 10 月に米に関する研究を進めてまいりたいと思

国 Columbus で開催される Material Science & Technology 2018 国際会議

います。

ネット構造を有するセラミックスの電子構造と Cr（MS&T'18）で受賞講演に招待されています。

J. Xu, J. Ueda, S. Tanabe,“Toward tunable and bright deep-red persistent luminescence of Cr3+ in garnets”
J. Am. Ceram. Soc., 100,（2017）4033-4044. DOI: 10.1111/jace.14942

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複合アニオン化合物の創製と新機能

Mixed Ani n

受賞報告■ 京都大学の許 健（A03 田部研究室 学振博士研究員）が第14回
Laser Ceramic Symposium（LCS-14）国際会議でYoung Scientist Award受賞
学振研究員の許 健博士が 2018 年 11 月に岡崎受賞コメントの分子科学研究所大隅ホールで開催された第 14 回

Laser Ceramic Symposium 国際会議で“Young

こ の た び、
“LCS-14 国 際 会 議 ” に お い て、「Young Scientist

Scientist Award”を受賞しました。参加者 100 名Award」を頂き、大変光栄です。本学会では、透光性セラミックスの内、優秀な口頭発表を行った 1 名の若手研究者、に関する各分野の先生方に議論やアドバイスをして頂き、今後の自2 名の学生発表者が表彰されましたが、許氏は若手分の研究を進めるにあたって大変有意義な経験となりました。今回部門で唯一の受賞者です。

の受賞を励みに、一層努力を重ね研究に取り組みたいと思います。

News Letter Vol.6

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編集後記
ニュースレターの第6号が発刊されました。記事を執筆したに公募研究として参加される11名の先生方の紹介記事をていただいた方々には厚くお礼を申し上げます。2019年度

掲載しております。いずれの方々も魅力あふれる研究テーに入り、本新学術領域も後半の2年がスタートしました。今マであり、「複合アニオン」の領域がますます広がることが

年度は第 2 期の公募研究として、第 1 期から継続している先期待されます。今までのニュースレターと同様に、この号に生方も含めて28の研究課題が採択されました。5 月 20 日とおきましても若手セミナー、海外渡航体験記、班間班内留学、21日の二日にわたって公募班のキックオフ会議が北海道で受賞報告など、実りのある研究活動が数多く報告されてお開催され、新たなメンバーとの顔合わせを行うとともに、ります。引き続き、「複合アニオン」のニュースレターをお新元号「令和」の下で幸先のよいスタートを切ることがで楽しみいただければ幸いです。

きました。第6号では、計画研究班の研究紹介に加えて、新［領域全般に関するお問い合わせ］陰山 洋（京大 領域代表 / A01 分担）
kage@scl.kyoto-u.ac.jp［領域事務に関するお問い合わせ］林 克郎（九州大 領域事務担当 / A02 代表）
k.hayashi@cstf.kyushu-u.ac.jp［ホームページに関するお問い合わせ］松石 聡（東工大 HP 担当 / A03 分担）
matsuishi.s.aa@m.titech.ac.jp（連絡先）［ニュースレターに関するお問い合わせ］荻野 拓（産総研 A01 代表）
h-ogino@aist.go.jp
殷澍（東北大 A01 分担）
Yin.shu.b5@tohoku.ac.jp
桑原 彰秀（ファインセラミックスセンター A02 分担）
kuwabara@jfcc.or.jp（Vol. 6 担当）
稲熊 宜之（学習院大 A01 分担）
yoshiyuki.inaguma@gakushuin.ac.jp

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複合アニオン化合物の創製と新機能（A. K.）

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