コバルト酸鉛の合成に成功―新機能性材料の開発に期待：東京工業大学、神奈川科学技術アカデミー、大阪府立大学、高エネルギー加速器研究機構

(2017年3月21日発表)

　東京工業大学、高エネルギー加速器研究機構（KEK）などの研究グループは3月21日、特殊な性質を示すペロブスカイト型酸化物の一つ「コバルト酸鉛」の合成に世界で初めて成功したと発表した。高温超電導や強誘電性、巨大磁気抵抗効果など多様な物性を示すペロブスカイト型酸化物だが、新物質が合成されたことで温めると縮むという「負の熱膨張」をする新材料の実現なども期待できるという。

　神奈川科学技術アカデミーや大阪府立大学、高輝度光科学研究センター、早稲田大学、（国）物質・材料研究機構など国内9機関と、中国とドイツの3研究機関も共同研究グループに加わった。

　研究グループは、15万気圧という超高圧を用いることで初めてコバルト酸鉛（PbC_oO₃）の合成に成功。大型放射光施設SPring-8から出る放射光などを使って結晶構造も解析した。その結果、コバルト酸鉛はペロブスカイト型酸化物に特有な結晶構造（ABO₃）を持ち、Aの場所には二価と四価の鉛が1対3の割合で、Bの場所には二価と三価のコバルトが1対1の割合で秩序正しく配列、四重ペロブスカイトと呼ばれる複雑な構造を持つことが明らかになった。

　四重ペロブスカイトは巨大誘電率や磁気抵抗効果、負の熱膨張、酸素還元・酸素発生触媒などさまざまな機能を持つことから、新しい機能性材料を実現できる可能性を持つ物質として注目されていた。

　コバルト酸鉛では負の熱膨張という特性が期待できる可能性もあるという。実現すれば高度な位置決めが必要な半導体製造などで、熱膨張によるずれの抑制などに応用が期待できると研究グループはいっている。

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