高圧合成セラミックスの割れにくさの新しいメカニズムを提案（10/9）
GRCでは，ナノ多結晶ダイヤモンド（NPD = ヒメダイヤ）に続き，高温高圧合成技術を用いた新物質，ナノ多結晶スティショバイト（NPS）の合成を2012年に発表しました（参考記事はこちら)。高温高圧下で合成したNPSなどのナノ多結晶セラミックスは，硬い（高硬度）上に割れにくい（高靱性）という従来の常識を覆す性質を持っています。GRCらの研究グループは，このような「スーパーセラミックス」の割れにくさを説明する，新しいメカニズムを提案しました。
本研究は，西山宣正ドイツ放射光実験施設研究員（前GRC准教授）を中心に，大藤弘明GRC准教授，入舩徹男同教授，松下正史愛媛大学工学部講師，高橋学同教授，および科学技術振興機構（JST)，東京工業大学，物質・材料研究機構，高輝度光科学研究センターなどの研究者からなる国際共同研究チームにより，JSTのさきがけプログラム「新物質科学と元素戦略」の支援を得て行われました。研究チームでは，NPSの高温高圧合成，透過電子顕微鏡観察，放射光X線分析，硬度測定などを行いました。その結果，NPSの破断に伴うアモルファス（非晶質）シリカの生成が割れにくさの要因であると結論しました。このように，有用物質の新規合成に加え，その特徴的な物性がなぜ生じるのかを明らかにすることは，さらなる新規物質の探査や産業応用の上で重要です。
GRCでは，地球深部科学の先端的研究とともに，工学部・理学部の教員との共同研究により，超高圧を利用した新しい物質科学の創成を目指しており，今回の成果はその一つの表れといえます。
本研究成果は，分野を越えて重要な研究成果に対し，迅速な発表を目的として2011年にネイチャー出版（英）により創刊された，電子版ジャーナル「サイエンティフィックレポート」誌の10月9日付で公開されています。
Nishiyama, N., Wakai, F., Ohfuji, H. et al., Fracture-induced amorphization of polycrystalline SiO2 stishovite: apotential platform for toughening in ceramics, Scientific Reports, 4, doi:10.1038/srep06558.
