ナイトライドメタラジー:窒化物の熱力学と新合成法の開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12450302
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 早稲田 嘉夫 東北大学, 素材工学研究所, 教授 (00006058)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡部 徹 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (00280884) ; 柴田 浩幸 東北大学, 素材工学研究所, 助手 (50250824) ; 山根 久典 東北大学, 素材工学研究所, 助教授 (20191364) ; 宇田 哲也 東北大学, 素材工学研究所, 助手 (80312651)
• Keywords: 熱力学 / リチウム / ガリウム / 窒素 / 起電力

Research Abstract

窒化物の合成メカニズムを検討する場合、反応化学種の各相の平衡関係や熱力学的安定性などの情報を整備することが不可欠である。しかし、例えばLi_3GaN_2等の複合窒化物の熱力学的性質は未知のままである。申請者らによって実施されたLi-Ga-N系の700Kに関する測定結果をもとに、Li_3GaN_2を固体電解質として利用したガルバニセルを構成し起電力測定を行い、Li_3GaN_2の標準生成Gibbsエネルギー(ΔG゜)の温度依存性を高精度で系統的に求めることを第一の目標とし、実験環境の基盤整備を行なった。また、セルの起電力は、予備的な試験により700Kでの起電力はおおよそ0.094V程度であることが明らかになった。ただし、現状ではこの起電力の絶対値は定量的な評価にはまだ不十分で、温度依存性も不明である。本研究では原料やセルのハンドリングの雰囲気制御をより厳密に行い、温度依存性を含め信頼性の高いデータの蓄積を実現するためのインフラ整備を行なった。