超高圧法による新規希土類系化合物の探索と主に水素吸蔵特性に関する高機能化

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新規水素吸蔵合金の探索を目的に、GPaオーダーの超高圧法を用いて新規水素化物および新規合金を合成し、多数の報告を行ってきた。そこで、本研究では超高圧合成法により、希土類系新規化合物を探索し、その機能や特性について調査することを目的とする。具体的には、次の2つの方針で本計画を進める予定である。ひとつは、希土類-Mg系について新規合金、新規水素化物を探索し、得られた新規化合物の水素貯蔵能や反応温度について調査を行う。また新しい現象などが観察された場合は、その機構などについても検討を行う。もうひとつは、希土類-鉄系について探索を行い、主に磁気特性などについて評価する。それぞれについて、前年度の2元系から、今年度は、3元系まで新規化合物の探索領域を拡大し、調査を行った。GPaオーダーの超高圧合成法を用いてNd-Fe-B,Nd-Fe-PおよびMg-La-Ni系における新規化合物の探索を行った。その結果1)Nd-Fe-B系においては、新規化合物は合成されなかった。2)Nd-Fe-P系においては、空間群I-43dに属する格子定数a=0.8741(3)nmのNd_3P_2新規化合物が合成された。3)Mg-La-Ni系においては、Mg:La:Ni=1:1:1の組成比で、a=0.7634(1)nm,c=0.4303(1)nmの六方晶ZrNiAl型構造(P-62m)の結晶構造を有するMgLaNi新規化合物が合成された。またこの新規化合物は、100℃、2MPaの条件で約3mass%の水素を吸蔵し、不均化せずに、単斜晶系の構造に変化したことを示唆する結果が得られた。