静岡大など、「振動発電素子」素材の非晶質シリカが負に帯電する機構を解明

非晶質シリカ中の5配位のケイ素原子が作るSiO₅構造。非晶質シリカ中では通常、ケイ素原子(青色)は4本の共有結合を酸素原子(赤色)と形成している。カリウム原子を導入すると、カリウム原子から1個の電子がケイ素原子に渡される。電子を1個もらったケイ素原子(緑色)は原子番号のひとつ大きいリン原子のように振る舞うようになり、5本の共有結合を酸素原子と形成して5配位のSiO₅構造となるのである。この構造が負電荷を蓄積する機能を持つ (出所:共同プレスリリースPDF)

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