温めると縮む物質の負熱膨張現象メカニズムを解明
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注目のコメント
おお，いつぞやの負の膨張率を持つ物質に関する関連研究ですね。
◆「温めると縮む」負熱膨張材料の合成に成功 - 過去最大の体積収縮
https://newspicks.com/news/3092567
↑これ昔結構頑張って書きました。
半年前に発見された東工大の「バナジン酸鉛PbVO3」というペロブスカイト型物質は，結晶相変態（正方晶から立方晶）に起因した負の膨張率を示すことが報告されていました。
一方で，今回早稲田大の着目した「マンガン窒化物Mn3AN」という逆ペロブスカイト型物質は，相変態などのような結晶相の変化でなく，磁気的な電子スピンの整列（異方性）により発生した格子ひずみに起因しているということを初めて明らかにしましたという報告になります。
この新しく解明したという負の熱膨張現象のメカニズムって，CrやMn系のペロブスカイト構造に良く表れる「ヤーン・テラー効果（電子軌道の縮退により原子の配位距離が変化する＝縦に伸びる）」じゃないのかなあと。負であることが特異なのか，そのあたりの違いがいまいち不明です。
あと，前回報告された物質が最大8.5％の体積変化率を示すものの，今回の物質はその体積変化率が0.1~0.2％に留まっています。そのため，原理的には結晶相変態を利用したものの方がより大きな「温めると縮む」効果を生み出せることになりますが，機械的特性を考慮するなどの点で用途が異なりますので，一概にどちらがいいかは決まりません。
追記・修正
正と負の熱膨張率の物質を張り合わせることでマクロに見れば熱膨張がしない物質になりますので，寒暖差の大きな宇宙構造物や熱感度の大きな精密装置などの需要は非常に高い特性かと思われます。
◆ヤーン・テラー効果(wiki)
https://bit.ly/2GYJ7mj
