共同研究成果：マルカサイト型カルボジイミドにおける手粉砕誘起の相転移（A03鱒渕、A03本郷、B02前園、A01陰山）

Hand milling induced phase transition for marcasite-type carbodiimide

Yuzuki Yamamoto, Kazuki Kume, Suzuka Miyazaki, Ayako Shinozaki, Peng Song, Sayed Sahriar Hasan, Kenta Hongo, Ryo Maezono, Hiroki Ubukata, Hiroshi Kageyama, Mikio Higuchi, Yuji Masubuchi

本研究では、炭素と窒素からなるカルボジイミドイオン(NCN2−)を含む化合物Ba0.9Sr0.1NCNが、0.3GPa程度の圧力で相転移することをダイヤモンドアンビルセルを用いた静水圧実験によって見出しました。この圧力は関連する酸化物や硫化物などの単原子アニオン化合物の相転移圧力よりも1桁小さい値です。さらに同じ相転移が乳鉢と乳棒を用いた手粉砕でも生じること、Eu2＋を添加した試料は相転移で赤色蛍光体に変化することを実証しました。また、VCNEB法を用いた計算科学手法によって、構造相転移によって原子が互いにすべるよう変位することを明らかにし、Ba0.9Sr0.1NCNのせん断応力によって“ずれやすい”特徴が、手粉砕による構造相転移に関係することを報告しました。本研究は、カルボジイミド化合物において、圧力や応力で光学特性や電磁気特性が変化する新しい“超セラミックス”の開発につながることが期待できます。

J. Am. Chem. Soc., in press. (DOI: 10.1021/jacs.5c00962)