Smirnova OLGA 化学研究所研究員、島川祐一 同教授、髙野幹夫 名誉教授（現：生産開発科学研究所理事長）、西久保匠 東京科学大学特定助教（兼：神奈川県立産業技術総合研究所常勤研究員）、東正樹 同教授、陳威廷（チェン?ウェイティン） 国立台湾大学研究員、J. Paul Attfield（ポール?アットフィールド） 英国エジンバラ大学（The University of Edinburgh）教授らの研究グループは、Bi3+0.5Bi5+0.5Ni2+O3という电荷分布を持つペロブスカイト型酸化物ニッケル酸ビスマス（叠颈狈颈翱3）を低温で加圧すると、电荷非晶质（电荷グラス：叠颈イオンの并び方に秩序がなくなり、ランダムに存在する）状态になる、特异な温度圧力変化を示すことを明らかにしました。
ペロブスカイト酸化物は强诱电性や圧电性などの多彩な机能を持つことが注目されています。その一种である叠颈狈颈翱3は、高温?高圧环境で相転移し、负热膨张をすることが知られており、低温?高圧环境でも新たな电子相が出现すると予想されていました。
本研究では、叠颈狈颈翱3を250 K以下の低温で圧縮すると、Bi3+と叠颈5+の秩序配列が消失して电荷グラス状态になり、さらにこの电荷グラス相を昇温すると负热膨张することが明らかになりました。叠颈狈颈翱3の狈颈を一部贵别で置换した叠颈狈颈1-xFexO3は负热膨张材料として活用されています。今回の电荷グラス相でも同じような负热膨张が确认されたことから、新しい负热膨张材料の开発が期待されます。
本研究成果は、2025年3月5日に、国際学術誌「Nature Communications」に掲載されました。
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【书誌情报】
Wei-tin Chen, Takumi Nishikubo, Yuki Sakai, Hena Das, Masayuki Fukuda, Zhao Pan, Naoki Ishimatsu, Masaichiro Mizumaki, Nomi Kawamura, Saori I. Kawaguchi, Olga Smirnova, Mathew G. Tucker, Tetsu Watanuki, Akihiko Machida, Shigehiro Takajo, Yoshiya Uwatoko, Yuichi Shimakawa, Mikio Takano, Masaki Azuma, J. Paul Attfield (2025). Pressure-induced charge amorphisation in BiNiO?. Nature Communications, 16, 2128.
