研究 (Research)
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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 (Analysis and Design of the Unique Crystal Structure of High-Temperature Ca2SiO4 Phase Incorporating Large Amounts of Heteroatoms)
准教授 鈴木 賢紀（工学研究科 マテリアル生産科学専攻） SUZUKI Masanori (Graduate School of Engineering)
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。
担当研究者
准教授 鈴木 賢紀（工学研究科 マテリアル生産科学専攻）
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
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.105 (2022), 700.
[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.