1995 Fiscal Year Annual Research Report
ジルコニア固溶体における対称性:a軸とc軸が等しい正方相の可能性
Project/Area Number |
07750744
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Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
Principal Investigator |
八島 正知 東京工業大学, 工業材料研究所, 助手 (00239740)
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Keywords | ジルコニア / 正方相 / 相転移 / ラマン散乱 / X線回折 / 準安定相 / ハフニア / 希土類 |
Research Abstract |
ジルコニア固溶体における相安定性、相関係、相転移に関する研究において、組成が均一な試料の合成は非常に重要である.(ZrO_2)_<1-x>-(RO_<1.5>)_x,(HfO_2)_<1-x>-(RO_<1.5>)_x固溶体をアーク溶解法あるいは焼結法により、(ZrO_2)_<1-x>-(CeO_2)_x固溶体を仮焼した後に約1650℃で焼成することによりあるいは錯体重合法により作製した.ジルコニア固溶体の相転移においては酸素の役割が重要である.正方一立方などの相転移における酸素の挙動、即ち位置及び振動状態をラマン散乱,X線回折および中性子回折によって評価した。リ-トベルト解析を行い、酸素の原子座標と振動パラメータを得た。一連の希土類酸化物を添加するとRO_<1.5>濃度が2-14%の範囲で400反射に分裂が観察された.一方,これより高い濃度では400反射に分裂が見られないのにも拘わらず、正方相のみに特有なラマンバンドが観察された.これは軸率が1に殆ど等しい正方相(t′′)が存在していることを意味している.このように様々な希土類を添加したときにt′′が生成することを報告した例は今まで無く,本研究の成果は非常に意義深い物となった.また,ハフニア(HfO_2)_<1-x>-(RO_<1.5>)_x固溶体において軸率が1に殆ど等しい正方相(t′′)が存在していることを報告したのはおそらく初めての例である.また,t′′の生成する範囲はドーパントの種類とホストの種類に依存せず,14-18モル%であることが明らかになった.
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[Publications] 八島正知 他: "Determination of tetragonal-Cubic phase boundary of Zri-x RxO_<2-x/2>(R=Nd,Srn,Y,Er and Yb)by Raman Scattering" J.Phys,Chem.Solids. 57. 17-24 (1996)
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[Publications] 八島正知 他: "In situ observation of the diffusionless tetragonal【double arrow】Cubic phase transition and metastable-stable phase diagrarm in the ZrO_2-ScO_<1-5>System" Eur.J.Solid State Inorg,Chem,. 32. 761-770 (1995)
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[Publications] 八島正知 他: "Tetragonal-monoclinic phase transition enthapy and temperature of ZrO_2-CeO_2 solid solutions" J.Am.Ceram.Soc.78. 2225-2228 (1995)
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[Publications] 八島正知 他: "Effect of dopant species of arc-melted ZrO_2-RO_<1-5>(R=Sm,Y,Er,and Sc)in water at 200℃ and 100MPa pressure" J.Am.Ceram.Soc.78. 2229-2232 (1995)
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[Publications] 八島正知 他: "Structural changes of ZrO_2-CeO_2 sdid solutions around the monoclinic-tetragonal phase boundary" Phys,Rev,B. 51. 8018-8025 (1995)
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[Publications] 八島正知 他: "準安定HfO_2-YO_<1-5>固溶体の格子定数と酸素の変位" J.Ceram.Soc.Jpn.103. 622-628 (1995)