Research
Establishing Next-Generation Solid-State Chemistry
新しい固体化学の構築
−新物質開発と革新機能−
The mixed-anion project, under the leadership of Professor Hiroshi Kageyama, has pioneered a new field in solid-state chemistry. Our groundbreaking work has resulted in the world’s first textbook on mixed-anion materials. Collaborating with leading experts in the field, including Prof. Richard Dronskowski (Aachen/Shenzhen) and Prof. Simon Clarke (Oxford), has provided valuable insights into solid-state science and helped push the boundaries forward. Additional projects, such as ‘Supra Ceramics’ led by Prof. Kazuhiko Maeda (Tokyo Tech) and ‘Hydrogen Ion Ceramics’ directed by Prof. Kageyama, are expected to further advance our understanding of molecular solids and hydrogen-containing functional materials.
陰山教授を代表とする新学術領域研究「複合アニオン化合物の創製と新機能」 は、６０研究室を超えるオールジャパンのワンチーム体制で、「複合アニオンの科学」を新しい学術分野としての学理を創り出し、世界初の複合アニオン化合物の教科書を出しました。2020年に拠点形成事業（Core-to-Core）に採択され、国際ネットワークの構築を進めています。 新学術の後継として学術変革「超セラミックス」が2022年にスタートしました。また、水素を無機固体を舞台に自在に操ることを目指した特別推進研究「水素イオンセラミックス」も2022年にスタートしました。このほか、触媒、電池材料開発を複数の企業や国プロジェクトのサポートのもと行っています。
Mixed-Anion Compounds
複合アニオン
Mixed-anion compounds, which consist of two or more anionic species, provide a greater degree of structural and chemical freedom in material design compared to oxides. The Kageyama Group is at the forefront of research into mixed-anion compounds, leading the way in establishing design principles. Our work is reflected in our reviewer papers, the first-ever mixed-anion textbook, and our leadership in a series of mixed-anion projects.
酸化物はこれまで多くの研究がなされていますが、金属は共通して酸素に囲まれています。この状況を一変させたのが、２種以上のアニオン（陰イオン）を含む複合アニオン化合物です。陰山研では、複合アニオン化合物の合成と機能において革新的な成果を挙げ続けています。基礎学理を構築し、世界初のレビュー論文や教科書を出版し、国内外の大型プロジェクトを率いるなど世界の研究を先導しています。
Hydrogen society
水素社会
Our society is confronted with a range of challenges, including climate change and energy crisis. To help resolving these issues, the Kageyama lab is conducting research on next-generation hydrogen-containing ceramics, including materials that contain proton (H⁺), hydride (H¯), and, notably, those that combine H⁺ and H¯, an unexplored area of study.
地球温暖化、環境・資源問題を考えると、水素社会の早期実現は喫緊の課題です。陰山研では、水素を含むセラミックス材料によってこの課題に取り組んでいます。安定なセラミックスの中で、正の電荷をもつプロトン（H⁺）、負の電荷をもつヒドリド（H–）の特徴を最大限に引き出すとともに、未踏であるH+とH⁻が協奏した現象の創発に挑みます。
Future Materials
未来材料, 未来人財
Collaboration between chemists and physicists from various disciplines is essential for the advancement of material sciences. The Kageyama Lab provides a unique research environment that bridges the gap between these areas. The lab comprises a team of synthetic chemists to physicists, who delve into topics ranging from solid-state reaction mechanisms to superconductivity. By synergizing ideas and insights from different disciplines, we aim to develop “future materials” that will serve as vital components in our future society.
物質には、化学や物理という区分はありません。これまでの学問は、例えば、化学では無機、有機、分析のように、機能では超伝導、触媒、電池のようにそれぞれ別の分野として発展してきました。陰山研は、これらの分野の壁を取りはらい、個々の感性と新しい発想を尊重し、セレンディピティを生むユニークな研究環境です。将来のわたしたちの生活を支える「未来材料」の創出と、将来の社会を支える「未来人財」の輩出を目標としています。
Synthesis
創発型合成
High-temperature solid-state reaction typically produces thermodynamically stable phases. Our group is at the forefront of using a diverse range of synthesis techniques to discover metastable materials, including low-temperature topochemical reactions, high-pressure synthesis, and etc. The group also employs genetic algorithms to guide the synthesis and predict reaction pathways, further expanding our ability to develop new materials.
無機化合物は、伝統的には固相反応を用いて合成されますが、私たちは、低温トポケミカル反応、高圧合成、薄膜合成、電気化学、水熱合成、メカノケミカル反応などあらゆる手法を用いて世界を驚かせる新物質を開拓しています。これほど広い観点から合成できる環境は世界を見ても稀です。遺伝的アルゴリズムによる理論を利用した物質探索や反応経路の予測も行っています。