新しい無機材料の創製と機能制御
【研究分野】無機工業化学
【研究キーワード】
窒化物 / 炭化物 / 高次構造 / ゾルーゲル法 / 微小重力 / MOCVD / 誘電体 / 薄膜 / インターカレーション法 / 熱電特性 / サイアロン / 複合ペロブスカイト / 誘電特性 / レーザ誘起CVD法 / 巨大磁化
【研究成果の概要】
本研究は次の3グループ間の密接な連携によって課題研究を遂行した。
固相反応による無機材料創製グループ:インターカレーション法、燃焼合成法、レザーアブレイション法による固相反応プロセスを駆使し、高強度を持つマシナブルSi_3N_4/BN複合材料の開発、触媒能が傾斜したゼオライト材料の作製、Ba_yFe_xCo_<4-x>Sb_<12>の合成とその熱電特性、熱還元反応によるCa-α-サイアロンの作製、Gd_3GaO_6の結晶構造の解明とマルテンサイト転移の発見、複合プロブスカイトのAサイトイオン置換に伴う結晶構造と誘電特性の解明、さらに、セリアで被覆したアルミナ長繊維での界面反応を明らかにし、組成、界面構造や高次構造制御による機能制御を確立し、新しい高温構造材料、電子材料、超硬材料の合成に成功した。液相反応による無機材料創製グループ:ゾルーゲル法、融液の徐冷および急冷法、水熱合成法などのプロセスを利用して、高酸素イオン伝導性を有する希土類ケイ酸単結晶の合成、自己組織膜上のTiO_2薄膜作製とマイクロパターンニング、Ba_2NaNb_5O_<15>薄膜の合成と誘電特性、アナターゼ微結晶高分散SiO_2膜の合成、水熱反応による新規カーボン膜の作製を行い、サイズ、形状、形態、組織の制御を行う。この制御を通して新しい機能発現を図った。気相反応による無機材料創製グループ:CVD,スパッタリングとレーザ誘起CVDによるZrN_x-SiN_xやZrN_x-GeN_x人工格子の作製とその超伝導性、Fe/AlNとFe/Nb多層薄膜における巨大磁化とその界面反応、SiC-BN複合粒子から成る焼結体作製、さらに、サイアロンの水蒸気酸化の機構を解明し、組成とミクロ構造、基板との界面構造との関係を明らかにした。
【研究代表者】