2007年4月10日      

東京工業大学
大阪府立大学
（独）理化学研究所
（財）高輝度光科学研究センター

国立大学法人東京工業大学（学長 相澤益男）は、公立大学法人大阪府立大学（学長 南努）、独立行政法人理化学研究所（理事長 野依良治）及び財団法人高輝度光科学研究センター（理事長 吉良爽）と共同で、石灰とアルミナから構成される化合物12CaO・7Al2O3（C12A7）を、黒鉛と同程度の高い電気伝導を示す金属状態に変えることに成功した。

　元来、石灰（カルシウムと酸素の化合物。化学式CaO）と酸化アルミニウム（アルミニウムと酸素の化合物。Al2O3）は、教科書類に載っている電気を流さない代表的な絶縁体である。今回、これらからできている12CaO・7Al2O3(以下C12A7)というセメントの構成成分として使われている物質(図1.参照)が持つ、直径0.5ナノメートルのカゴの中に、多数の電子を入れ、電気を全く通さない状態から金属と同じように電気をよく通すように変えることに成功した。

　このことは、電気を全く通さないと信じられてきた元素からできた物質でも、ナノの構造をうまく利用すれば、金属のようによく電気を流すように変えることが出来ることを明らかにした。

　液晶ディスプレイやテレビなどに不可欠になっている透明金属は、希少な金属であるインジウムを用いなければならないという問題をかかえている。しかし，本研究成果は、ナノの構造を工夫することによって、インジウムのような希少な金属を全く使用することなく、身の回りにある、ごくありふれた元素を使って透明金属を実現できる有望な道筋を与えた。

　本研究成果は、東京工業大学フロンティア創造共同研究センターの細野秀雄教授、大阪府立大学の久保田佳基准教授、独立行政法人理化学研究所の高田昌樹主任研究員（JASRI主席研究員兼務）らのグループの共同研究によるもので、米国科学雑誌 Nano Letters 5月号に掲載される予定である（オンライン版は3月22日に掲載されている）。

（論文）
"Metallic State in a Lime-Alumina Compound with Nanoporous Structure"
（日本語訳：ナノ細孔構造を持つ石灰−アルミナ化合物の金属状態）
Sung Wng Kim, Satoru Matsuishi, Takatoshi Nomura, Yoshiki Kubota, Masaki Takata, Katsuro Hayashi, Toshio Kamiya, Masahiro Hirano, Hideo Hosono, Nano Letters 7 (2007).


　本研究は、文部科学省科学研究費　学術創成研究費の補助を受け、SPring-8の利用研究課題2005A0155-ND1a-npで行われた。

研究の背景 ・ 研究の成果 ・ 今後の発展