ホウ素は融けると金属になる？〜宇宙実験技術を活用してホウ素の謎を解明〜
平成27年4月20日
科学技術振興機構（JST） 宇宙航空研究開発機構 高輝度光科学研究センター 東京大学
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ポイント
宇宙実験技術「静電浮遊法」を用いて、ホウ素（融点2,077℃）を中空で溶融させ、その状態の電子構造を測定することに世界で初めて成功した。
ホウ素の溶融状態は金属ではないことが判明した。
この方法を利用し、物質の超高温状態の性質を理解することで、新たな材料開発につながることが期待される。
JST 戦略的創造研究推進事業において、宇宙航空研究開発機構（JAXA） 宇宙科学研究所（常田 佐久 所長）の岡田 純平 助教、石川 毅彦 教授と東京大学（五神 真 総長）の木村 薫 教授を中心とする研究グループは、
宇宙実験技術「静電浮遊法」と大型放射光施設 SPring-8注１）を用いて、溶融したホウ素の電子構造を解明することに世界で初めて成功しました。
これまで理論的には金属ではないかと考えられていたホウ素融体が、実は金属ではなく、半導体的性質を強く持つことを明らかにしました。
軽くて硬いという特徴を持つホウ素（B）は、採掘が容易なことから古くから人類が用いてきた元素です。
ホウ素を含む材料は、ガラス製品の母材の酸化ホウ素（B2O3）、日本で発見された高温超伝導材料のニホウ化マグネシウム（MgB2）、あるいは、非常に硬く、研磨剤などに使われるボロンカーバイト（B4C）など、私たちの
周りにおいてさまざまな形で利用されています。
ホウ素の性質について、これまでさまざまな研究が行われてきましたが、ホウ素の溶融状態については、2,000℃を超える高い融点を持つことと、ホウ素の融体を保持する容器が存在しないことが障害となり、その性質は良く
分かっていませんでした。
今回の成果により、ホウ素の溶融状態の性質が、理論的に予想された性質と異なることが分かりました。
こうした物質を正確に理解し利用することで、新たな材料開発につながると期待されます。
本研究成果は、米国物理学会誌「Physical Review Letters」に掲載され、オンライン版でも近日中に公開されます。
http://www.jaxa.jp/press/2015/04/20150420_boron_j.html
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