2000 Fiscal Year Annual Research Report
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12640470
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
小藤 吉郎 徳島大学, 総合科学部, 教授 (40029872)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
沼子 千弥 徳島大学, 総合科学部, 助手 (80284280)
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| Keywords | ミクロ構造 / ペロブスカイト / プロトン伝導 / イオン伝導 / 酸化物プロトン導電体 / 物質移動 / SrZrO_3 / 希土類 |
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| Research Abstract |
ある種のペロブスカイト型構造の酸化物は摂氏数百度以上で、かつ、水蒸気や水素雰囲気下でプロトン伝導を示す。地球内部の物質移動には水が重要な働きをしていると考えられることから、また、ペロブスカイト型構造のケイ酸塩が地球内部に存在すると予想されていることから、高温下でのペロブスカイト型構造のプロトン伝導機構の解明は、地球内部の物質移動の機構を明らかにする上に重要である。
本年度は三酸化ジルコニウムストロンチウムのジルコニウムを希土類元素で置換した試料を合成し、熱分析とX線回折法による研究を行った。合成は炭酸塩と酸化物を出発原料とし、希土類元素中最も高いプロトン伝導度を示すYbを10mol%置換した試料を、現有の電気炉を用い、約1600度で固相反応により行った。
合成試料はX線回折法により、単相であることを確認した後、リートベルト解析による格子定数の精密化を行い、化学組成が目的のものであることを確認した。X線回折実験には本研究補助金で購入したX線発生装置用循環冷却送水装置を使用した。熱分析(TG-DTA)は空気雰囲気下で室温から1200度まで行った。その結果、DTAでは顕著な発熱、吸熱ピークは観測されなかった。TGは室温からは単調に減少し、400度付近で減少量が多くなった。TGの減少は酸素空孔によるもので、酸素空孔がプロトン伝導に寄与していると考えられる。
Ybを5mol%置換した試料のTGの昇降温で観測された顕著なヒステリシスループはYb10mol%置換の試料では観測されず、約400度低い温度からの酸素空孔の増加がYb10mol%置換した試料がプロトン伝導度が最も高い原因と考えられる。学会発表:日本鉱物学会年会、2000.11.3〜5(徳島);日本結晶学会年会、2000.11.21〜23(仙台)
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