Research

「準安定物質」とは?
~特殊な状態を特殊な方法で実現する~

 「同素体(元素)」や「結晶多形(化合物)」は準安定物質であり、組成は一緒でも結晶構造が異なるがゆえに機能も異なります。 当研究室では、これまで着目されてきた安定物質にとどまらず、準安定物質に着目た量子マテリアル開発を推進します。

では、準安定物質はどのように合成することができるのでしょうか?それは、圧力や電場・磁場といった外場を印加した状態で物質を合成することです。

  • 例1)グラファイトは炭素の安定構造ですが、圧力を用いた合成により超硬材料として知られるダイヤモンドという炭素の準安定構造を得ることができます。
    Magaña et al., Gems Gemol. 53, 262 (2017).
  • 例2)通常、セラミックスは電場を外部に提供しませんが、電場を巧みに利用することで電場を外部に提供するセラミックエレクトレットという準安定状態の物質を得ることができます。
    Tanaka et al., J. Appl. Phys. 107, 014107 (2010).
  • 例3)有機分子であるコロネンはα型の安定構造を示しますが、磁場下で合成すると、蛍光体として有望な準安定状態のγ型コロネンを得ることができます。
    Potticary et al., Nat. Commun. 7, 11555 (2016).

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