鈴木 賢紀

異種元素を多量に固溶するCa₂SiO₄高温相の特異な結晶構造の解析と設計

鈴木賢紀 SUZUKI Masanori

マテリアル生産科学専攻准教授
材料エネルギー理工学講座材料熱力学領域

キーワード

資源循環、酸化物固溶体、高温その場構造解析、構造不規則化

重点分野

カーボンニュートラル、革新的マテリアル、資源循環、サーキュラーエコノミー

ここがポイント!【研究内容】

鉄鋼製造プロセスで溶融スラグ中に晶出し、異種元素（リン,P）を高濃度に固溶するα－Ca₂SiO₄化合物の結晶構造と晶出過程を、放射光を用いた高温その場X線回折によって解析している。
さらに、第一原理および分子動力学（MD）計算によって、異種元素を固溶したα相化合物の原子配置シミュレーションを行っている。
α－Ca₂SiO₄へ異種元素が固溶すると、原子配置が自発的に不規則化することによって、結晶構造を安定化させることがわかった。この知見を応用し、リン以外にも様々な異種元素の固溶を可能とするα相化合物の構造設計と作製を試みている。

応用分野

鉄鋼プロセス（高脱リン化）、土壌改質、有価資源回収、廃棄物汚染水の浄化（重金属除去）、等

論文・解説等

[1] M. Suzuki, N. Umesaki, Y. Ishii : J. Am. Ceram. Soc., Vol.104 (2021), DOI:10.1111/jace.18096.
[2] M. Suzuki, H. Serizawa, N. Umesaki: ISIJ Int., Vol.60 (2020), 2765.
[3] M. Suzuki, S. Nakano, H. Serizawa, N. Umesaki: ISIJ Int., Vol.60 (2020), 1127.

連絡先URL