| Project/Area Number |
19K05655
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 36010:Inorganic compounds and inorganic materials chemistry-related
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University (2022)
Osaka Prefecture University (2019-2021) |
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Principal Investigator |
林 直顕 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 客員研究員 (70346047)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | メスバウア効果 / ペロブスカイト / 酸素ノンストイキオメトリー / 鉄酸化物 |
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| Outline of Research at the Start |
遷移金属酸化物には合成時の周囲の酸素（分）圧に依存して、含まれる金属イオンの価数が変動する物質が多く知られる。単に金属イオンの性質が変化するだけではなく、同時に導入される酸素欠損がその物性に影響を与える。Fe4+を含むペロブスカイト酸化物はその代表的な系である。本研究では酸素欠損に着目した。高温で安定的かつ精密に制御した酸素分圧雰囲気中や強力酸化力をもつオゾン気流中での鉄イオンの状態を調べることができるメスバウア分光の計測技術を開発する。また、その結果を整理し、様々な組成の新規金属酸化物の合成を試みる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
高温中での遷移金属酸化物の物性は、周囲の酸素分圧に大きく影響される。それは固体中に含まれる酸素（欠損）量が雰囲気の酸素分子との平衡反応により変化するとともに、遷移金属イオンの価数や配位状態も変化させるためである。一方、メスバウア分光法は、鉄やスズ、ユーロピウムなどに元素は限られるが、原子核由来の情報から物性を調べることのできる優れた測定手法である。精密に雰囲気制御した高温下でメスバウア効果測定を行うことのできる装置の開発を行った。試料加熱炉について、（メスバウア効果のためのガンマ線を通過させる）測定窓への熱負荷を低減させるため、送風による冷却機構の組み込み、断熱、放熱材の配置や形状の改良、試料を保持するセルの製作などを行うことで、800～950℃の高温度域でのメスバウア効果測定に必要な時間の試料の加熱・保持が可能となった。また、低酸素分圧領域（PO2＝10-4～10-20atm）の雰囲気を作り出すために、安定化ジルコニア（YSZ）管を用いた酸素ポンプに替えてアルゴンガスと水素ガスを混合し、ガスラインへ流す方法で酸素分圧の制御を試みた。各ガスの流量を変化させることで下流側に設置したYSZ管で作られた酸素センサーから出力される酸素分圧値を一定に保とうとしたが、とくに極微量となる水素ガスの制御が必要となる酸素分圧領域（PO2＝10-5～10-12atm）では安定せず、保持するのは困難であった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
メスバウア分光測定を行うことのできる場所の整備の遅れと、それに伴い装置開発に遅れを生じたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
測定装置の改良が進んだため、上半期に新しい線源の導入することで測定効率の向上を図る。
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