2006 Fiscal Year Annual Research Report
ナノイオニクス組織の熱力学的・動力学的安定性と組織制御
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16079206
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
丸山 俊夫 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 教授 (20114895)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 吉男 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 教授 (00164351)
河村 憲一 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助教授 (50270830)
上田 光敏 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助手 (90376939)
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| Keywords | ナノ材料 / 燃料電池 / 表面・界面物性 / イオン結晶 / 格子欠陥 |
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| Research Abstract |
(1)イオン結晶の異相界面に垂直なイオン流束による化学ポテンシャル分布と組織変化
多層膜試料中の物質移動と組織変化を取り扱う基礎として,異なる組成の2層界面における組織変化を化学ポテンシャル分布を元に定量的に扱う手法を確立した。モデル系としてFe-5Cr合金の高温酸化で生成する2層皮膜に応用し,その有用性を確認した。
(2)物質移動に伴う内部応力の発生と酸化物膜の破壊
陽イオンが格子間イオン,酸化物イオンが空孔を介して拡散する系では,物質移動に伴って試料内部に応力が発生することを提案してきた。そこで,ZnOおよびTiO_2の単結晶をモデル系とした,実証実験を開始し,アコースティックエミッション装置による解析についても準備が終了した。
(3)組織変化に及ぼすプロトンの役割の解明
Fe_2O_3中の酸化物イオンの拡散がプロトンの溶解により促進することを見出した。
(4)ナノレベルの組織解析による実験的な確認
これまで,マグネタイト中の物質移動の解析から,ボイド生成に関する研究を行ってきた。SEMによる破断面観察では,粒界に多くのボイドが認められることを示してきた。本年はTEMによる観察を行い,結晶粒子内にも100nm程度の大きさのボイドが発生していることがわかった。
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