2026/06/02 更新

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ヤマモト キミヒサ
山元 公寿
YAMAMOTO KIMIHISA
所属
総合研究院 化学生命科学研究所 教授
職名
教授
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研究分野

  • ナノテク・材料 / 無機・錯体化学

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 超周期表を指針とするサブナノハイブリッド合金粒子のオンデマンド合成

    研究課題/領域番号:21H05023  2021年7月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(S)

    山元 公寿, 神戸 徹也, 塚本 孝政, 今岡 享稔, 春田 直毅

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    配分額:193180000円 ( 直接経費:148600000円 、 間接経費:44580000円 )

    次世代のポストナノ材料として注目されている原子精度のサブナノオーダーの合金粒子(サブナノハイブリッド合金)は、118種類存在する元素を原料に、元素種、原子数、原子組成の組み合わせが無限大に存在する新物質として、化学の分野に残された未開拓のフロンティアとして期待されている。
    本研究は代表者らのサブナノ粒子の超周期表を設計指針として、独自に開発した精密原子ハイブリッド法を駆使し、狙った多元素物性を発現するサブナノハイブリッド合金を世界に先駆け創製する内容である。このためには、新物質であるサブナノ粒子のライブラリーを構築することが重要となる。
    まず今年度は、サブナノハイブリッド合金を新しい元素材料としてライブラリーを完成させるために、研究をいち早く立ち上げることを目指した。デンドリマーへの精密金属集積、サブナノ粒子の合成条件、サブナノ粒子の基礎物性、サブナノ粒子の構造計測のグループに分けて、それぞれのデータを収集し、ネット上で管理できるシステムを構築した。
    各種機能性サブナノ粒子は、いずれも対称適合軌道(SAO)モデルに基づく超周期表によって予測されるサブナノ粒子の形状・電子配置に基づいた設計を基盤として選択するようにした。今年度は、これまでの研究展開からの継続性も考慮して、鉄、銅、白金のそれぞれの元素について、サブナノ粒子を合成し、機能評価に努めた。各元素からサブナノオーダーの粒子の形成を低加速エネルギーのSTEMにより確認できた。各種構造解析から、鉄カーバイト、酸化銅、白金銀合金のサブナノ粒子の生成を確認した。機能評価はデンドリマーなど配位子などを加熱分解によって除去し、計測を実施した。

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