1998 Fiscal Year Annual Research Report

ペロブスカイト型結晶構造の変形における組成変動と熱的条件の効果

Research Project

Project/Area Number	10490009
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research Institution	Hirosaki University
Principal Investigator	堀内弘之弘前大学, 教育学部, 教授 (80029892)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	宍戸統悦東北大学, 金属材料研究所, 講師 (50125580) 鎌田耕太郎弘前大学, 教育学部, 教授 (20233926)
Keywords	ペロブスカイト / 結晶構造 / 構造相転移 / X線回折 / 希土類元素 / 複酸化物 / 金属間化合物 / 不定比性
Research Abstract	ABX_3型ペロブスカイト型相の結晶構造は理想的立方格子を呈する相の他に、これからわずかに変形した六方、三方、斜方、正方など多様な格子変化に基づく構造変化を示す場合が多い。これらの間には、温度・圧力変化による構造相転移現象がしばしばみられ、この転移温度は構成イオンの種類、大きさによって敏感に影響を受ける。これらの結晶構造と物性の関係を明確にするためには、再現性のよい物性を示す物質の創製が先ず必要であり、それらの結晶構造の詳細、構造相転移の存在の把握、相転移によって生じる双晶組織などの観察が重要である。本研究は、A、Bイオンの種々選択による結晶試料の合成と創成した試料の温度変化に伴う構造・組織変化の観察および構造変化の熱的挙動の解析を行い、これらの結果に基づいて安定な生成条件の確立と構造変化の機構を解明することを目的としている。本年度研究では、主として希土類元素Rを着目元素とした(R'^<3+>,R''^<3+>)AlO_3、Sr(R'^<3+>,R''^<3+>)O_3、Ba(R'^<4+>,'R''^<4+>)O_3のようなペロブスカイト型希土類複酸化物やRRhB_3のようなペロブスカイト型含ホウ素金属間化合物を重点的に試料の作成を行い、それらをX線回折により結晶学的評価を行った。これらの結果として、とくにNdAlO_3-SmAlO_3、BaPrO_3-BaTbO_3、BaCeO_3-BaTbO_3系において固溶体が生成することを確認した。また、希土類イオンの置換により結晶格子の変形が置換量に応じて系統的に変化することや、相によっては結晶構造そのものが特定の平均イオン半径においてあたかも構造相転移のように変化する事実を見出した。また、RRhB_3系ペロブスカイト型金属間化合物では、いずれも理想的立方格子を示すが、構成元素においてしばしば不定比性が見られることを考察し、その不定比性とペロブスカイト型相としての安定関係について検討している。今後は、X線回折に加えて熱分析をも行い組成と構造変化の関係をより効率的に追跡することをも計画している。

Research Products

(20 results)

All Other

All Publications (20 results)

[Publications] Akira Yoshikawa: "Orthorhombic to trigonal phase transition of perovskite-type(Nd_x,Sm_<1-x>)AlO_3" Journal of Alloys and Compounds. 266. 104-110 (1998)
[Publications] 宍戸統悦: "銅ハース水平移動式アーク溶融法によるペロブスカイト型CeMO_3(M=Al,Ga)の合成、ミクロ組織および結晶構造" 日本セラミックス誌学術論文誌. 106. 509-513 (1998)
[Publications] Hiroyuki Horiuchi: "Phase transition in(Nd_xSm_<1-x>)AlO_3 : Structural behavior characterized by ionic radius and temperature" Proceedings of PRICM 3rd The Minerals,Metals & Materials Society. 1417-1422 (1998)
[Publications] Akihiro Saitow: "Structural change caused by substitution of Nd for Sm in(Nd,Sm)AlO_3 : Application of synchrotron high-resolution powder X-ray diffraction" Journal of Applied Crystallography. 31. 663-671 (1998)
[Publications] Toetsu Shishido: "Electric resistively,oxidation resistivity and hardness of single crystal compounds in the Er-Rh-B system." Journal of Alloys and Compounds. 280. 65-70 (1998)
[Publications] Shigeru Okada: "Growth conditions,electrical resistivity,micorhardness and thermal propertiees of Nb_5Sn_2Ga single crystals synthesized from high-temperature tin solutions." Journal of Alloys and Compounds. 281. 160-162 (1998)
[Publications] Toetsu Shishido: "Chemical state and properties of the Nb_5Sn_2Ga grown by the self-component flux method using tin as a solvent." Journal Alloys and Compounds. 281. 196-201 (1998)
[Publications] 堀内弘之: "ペロブスカイト型希土類アルミネートにおける相変態の制御" 平成9年度科研費重点領域研究「材料組織制御をめざした相変態の微視的機構の解明」研究成果報告書. 134-135 (1998)
[Publications] 堀内弘之: "複合酸化物ペロブスカイト相の陽イオン種置換、温度変化に伴う構造変化、構造相転移の研究" 平成9年度科研費重点領域研究「材料組織制御をめざした相変態の微視的機構の解明」ニューズレター. No.4. 42-45 (1998)
[Publications] 堀内弘之: "希土類イオン置換によるペロブスカイト型構造相転移のシミュレーション" 平成9年度東北大学研究部共同利用報告書. 185-186 (1998)
[Publications] 宍戸統悦: "Pr-Rh-B系化合物の合成と評価" 第43回人工結晶討論会講演要旨集. 2A-4 (1998)
[Publications] 堀内弘之: "ペロブスカイト型ABO_3(A=Sr,Ba,B=Ce,Pr)の結晶格子の解析" 平成10年度日本結晶学会講演要旨集. PA-6 (1998)
[Publications] Toetsu Shishido: "XPS and magnetic measurements for perovskite-type HoRh_3B." Japanese Journal of Applied Physics. 283. 91-94 (1999)
[Publications] Toetsu Shishido: "Molten metal flux growth and characterizations of a new compound PrRh_<4.8>B_2 single crystals." Journal of Alloys and Compounds. 283. 133-138 (1999)
[Publications] 堀内弘之: "ペロブスカイト型固溶体Ba(Ce,Tb)O3,Ba(Pr,Tb)O3の合成と構造" 日本化学界第76回春季年会講演要旨集. 2E143 (1999)
[Publications] Shigeru Okada: "Crystal growth,electrical resistivity,microhardness and thermal properties of PrRh_<4.8>B_2 single crystals synthesized from high-temperature copper solutions." Japanese Journal of Applied Physics. (出版中). (1999)
[Publications] 宍戸統悦: "ペロブカイト型化合物ScRh_3B_xのB量変化と硬度、耐酸化性の関係" 日本セラミクス協会誌. (出版中). (1999)
[Publications] Hiroyuki Horiuchi: "Phase Transition of(Nd,Sm)AlO_3" Abstract of the Int.Conf.Solid-Solid Phase transformations'99(PTM'99),Kyoto. 予定 (1999)
[Publications] Hiroyuki Horiuchi: "Structure change and phase transition of perovskite-type ABO_3 due to the ionic substitution." Abtract of the Int.Conf.of Crystallogr.(IUCr'99),U.K.(予定). (1999)
[Publications] 宍戸統悦: "不定比ペロブスカイト型化合物YRh_3B_x、YRh_3B_×及びYRh_3B_×C_<1-x>のBまたはC量xの変化に伴う格子定数の変化" 日本セラミクス協会誌. 107(印刷中). (1999)

1998 Fiscal Year Annual Research Report

ペロブスカイト型結晶構造の変形における組成変動と熱的条件の効果

Principal Investigator

堀内 弘之 弘前大学, 教育学部, 教授 (80029892)

Research Products

[Publications] Akira Yoshikawa: "Orthorhombic to trigonal phase transition of perovskite-type(Nd_x,Sm_<1-x>)AlO_3" Journal of Alloys and Compounds. 266. 104-110 (1998)

[Publications] 宍戸統悦: "銅ハース水平移動式アーク溶融法によるペロブスカイト型CeMO_3(M=Al,Ga)の合成、ミクロ組織および結晶構造" 日本セラミックス誌学術論文誌. 106. 509-513 (1998)

[Publications] Hiroyuki Horiuchi: "Phase transition in(Nd_xSm_<1-x>)AlO_3 : Structural behavior characterized by ionic radius and temperature" Proceedings of PRICM 3rd The Minerals,Metals & Materials Society. 1417-1422 (1998)

[Publications] Akihiro Saitow: "Structural change caused by substitution of Nd for Sm in(Nd,Sm)AlO_3 : Application of synchrotron high-resolution powder X-ray diffraction" Journal of Applied Crystallography. 31. 663-671 (1998)

[Publications] Toetsu Shishido: "Electric resistively,oxidation resistivity and hardness of single crystal compounds in the Er-Rh-B system." Journal of Alloys and Compounds. 280. 65-70 (1998)

[Publications] Shigeru Okada: "Growth conditions,electrical resistivity,micorhardness and thermal propertiees of Nb_5Sn_2Ga single crystals synthesized from high-temperature tin solutions." Journal of Alloys and Compounds. 281. 160-162 (1998)

[Publications] Toetsu Shishido: "Chemical state and properties of the Nb_5Sn_2Ga grown by the self-component flux method using tin as a solvent." Journal Alloys and Compounds. 281. 196-201 (1998)

[Publications] 堀内弘之: "ペロブスカイト型希土類アルミネートにおける相変態の制御" 平成9年度科研費重点領域研究「材料組織制御をめざした相変態の微視的機構の解明」研究成果報告書. 134-135 (1998)

[Publications] 堀内弘之: "希土類イオン置換によるペロブスカイト型構造相転移のシミュレーション" 平成9年度東北大学研究部共同利用報告書. 185-186 (1998)

[Publications] 宍戸統悦: "Pr-Rh-B系化合物の合成と評価" 第43回人工結晶討論会講演要旨集. 2A-4 (1998)

[Publications] 堀内弘之: "ペロブスカイト型ABO_3(A=Sr,Ba,B=Ce,Pr)の結晶格子の解析" 平成10年度日本結晶学会講演要旨集. PA-6 (1998)

[Publications] Toetsu Shishido: "XPS and magnetic measurements for perovskite-type HoRh_3B." Japanese Journal of Applied Physics. 283. 91-94 (1999)

[Publications] Toetsu Shishido: "Molten metal flux growth and characterizations of a new compound PrRh_<4.8>B_2 single crystals." Journal of Alloys and Compounds. 283. 133-138 (1999)

[Publications] 堀内弘之: "ペロブスカイト型固溶体Ba(Ce,Tb)O3,Ba(Pr,Tb)O3の合成と構造" 日本化学界第76回春季年会講演要旨集. 2E143 (1999)

[Publications] Shigeru Okada: "Crystal growth,electrical resistivity,microhardness and thermal properties of PrRh_<4.8>B_2 single crystals synthesized from high-temperature copper solutions." Japanese Journal of Applied Physics. (出版中). (1999)

[Publications] 宍戸統悦: "ペロブカイト型化合物ScRh_3B_xのB量変化と硬度、耐酸化性の関係" 日本セラミクス協会誌. (出版中). (1999)

[Publications] Hiroyuki Horiuchi: "Phase Transition of(Nd,Sm)AlO_3" Abstract of the Int.Conf.Solid-Solid Phase transformations'99(PTM'99),Kyoto. 予定 (1999)

[Publications] Hiroyuki Horiuchi: "Structure change and phase transition of perovskite-type ABO_3 due to the ionic substitution." Abtract of the Int.Conf.of Crystallogr.(IUCr'99),U.K.(予定). (1999)

[Publications] 宍戸統悦: "不定比ペロブスカイト型化合物YRh_3B_x、YRh_3B_×及びYRh_3B_×C_<1-x>のBまたはC量xの変化に伴う格子定数の変化" 日本セラミクス協会誌. 107(印刷中). (1999)

堀内弘之弘前大学, 教育学部, 教授 (80029892)