硬い酸化物が大きく膨張する新現象を発見

— 結晶の基本骨格と化学組成を保ったまま、原子の並び方が変わることで「戻らない巨大膨張」を実現 —

2026.06.01
NIMS（国立研究開発法人物質・材料研究機構）

概要

NIMS（物質・材料研究機構）は、高圧合成で作られた硬い無機酸化物Ba₄Ru₃O₁₂を加熱すると、体積が約4.4％増加し、その膨張が冷却後も元に戻らない熱応答現象を発見しました。通常、このような大きな体積変化は、結晶構造の大きな変化や化学反応を伴い、材料の性質を変化させます。しかし本研究では、結晶の基本骨格、すなわち結晶構造の対称性と化学組成を保ったまま、結晶内部の原子配置が変わることで、「戻らない巨大膨張」が起こることを明らかにしました。本成果は、酸化物材料における新しい熱応答メカニズムを示すものであり、高温環境で使われるセラミックス材料や、熱による変形・応力を制御する材料の新たな設計指針につながることが期待されます。

研究詳細

この研究の詳細ページ