本研究では、300GPaを超える体積弾性率を有する4d遷移金属窒化物γ-Mo2N（立方晶）およびδ-MoN（六方晶）に注目し、それらの窒素原子サイトおよびモリブデン原子サイトを他の元素で置換した (NbxMo1-x)2(ByCzN1-y-z)系および(NbxMo1-x)(ByCzN1-y-z)系における新規化合物の探索実験を「高温高圧合成法」を用いて実施し、新たな超硬質材料の合成を目指す。また、その焼結体試料の合成プロセスを開発し、得られた焼結体試料の特性・機能評価を実施する。
一例として、7.7GPa, 2000℃で合成された立方晶Mo2(CxN1-x)系と(NbxMo1-x)2N1+x系の焼結体試料のビッカース硬度測定結果を左図に示す。両系とも母物質である立方晶γ-Mo2Nからの元素置換量ｘの増加に対応してビッカース硬度が上昇する傾向が観察され、x=0.5の試料で最大値（約19GPa）を示した。MoサイトやNサイトの原子の50%を他元素で置換することで焼結体試料のビッカース硬度が１割程度向上しており、合成条件・組成の最適化や原料粉末の粒径制御・焼結体試料の組織制御等、合成プロセスの再検討・最適化により更なるビッカース硬度の向上が見込まれる。