理学部化学科

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無機化学教室

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研究室紹介

低温メスバウアー測定

原子核を通して電子の振る舞いを探るのが私たちの研究テーマです。私たちが用いているのは、原子核のエネルギーがごくわずかに化学結合に関与する電子の影響を受けて変化することを使う分析法で、メスバウアー分光法とよばれるものです。この分析法は、酸化数、配位構造、磁性などの研究に有用な手段です。私たちの研究室では、57Fe, 119Sn, 121Sb, 127I, 155Gd, 161Dy, 166Er, 197Auおよび237Npのメスバウアー分光法を用いて、無機化合物や有機金属化合物の結合と構造や物性研究を行なっています。鉄やスズ以外の測定ができるのは、世界に数グループしかありませんので、国内外の研究者たちとの共同研究も多くなっています。

研究内容

  • 希土類金属化合物の構造と化学結合:希土類金属の化合物は磁性体や発光体などとしてよく知られています。希土類金属化合物の化学結合は、これまで余り注目されていませんでした。私たちは155Gd, 161Dy, 166Erなどのメスバウアー分光法を通して、希土類金属イオンと配位子の相互作用や希土類金属イオン間の相互作用についての、基礎的な研究を行なっています。
  • アクチノイド化合物の化学結合:アクチノイド化合物の構造や化学結合は、純粋な無機化学的な興味だけでなく、核燃料廃棄物の処理などとも関連して、重要な研究分野です。私たちはネプツニウム化合物の化学結合を、237Npメスバウアー分光法を用いて研究しています。ネプツニウムウの取扱いは大変なので、新規物質の開発は化学的な挙動が類似している、ウランを用いて行なっています。
  • 主族元素化合物の化学結合:重い主族元素(典型元素)は、しばしば高配位数の化合物をつくり、そのような化合物は超原子化化合物とよばれています。アンチモンやヨウ素の超原子価化合物における結合を、121Sbおよび127Iメスバウアー分光法により研究しています。
  • 多核有機金化合物の構造と反応:金属の金は反応性が低いのですが、微粒子やいくつかの金原子が集合したクラスターとなると、反応性が高まることが知られるようになってきました。私たちは、2~8個程度の金原子を分子内に持つ多核金化合物の構築とその反応性に興味をもち、研究を進めています。金原子の電子状態を197Auメスバウアー分光法を用いて、研究しています。
  • 鉄含有鉱物および関連物質のメスバウアー分光:鉄ミョウバン石は火星に水が存在することを確定させた鉱物です。地球での鉄ミョウバン石の存在状態や熱遍歴、さらには関連する鉄(III)硫酸塩鉱物の挙動を、57Feメスバウアー分光法により、研究しています。

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