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2010 Fiscal Year Annual Research Report

新規な層状炭化物ホモロガススーパーシリーズの探索と高機能化

Research Project

Project/Area Number 21360322
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

福田 功一郎  名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (90189944)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 橋本 忍  名古屋工業大学, 工学研究科, 准教授 (10242900)
Keywords結晶構造 / 組織制御 / 熱電変換材料 / ホモロガス相
Research Abstract

平成22年度は新規層状炭化物ホモロガスシリーズの合成と結晶構造解析を研究目的としている。この目的の意義は、ゼーベック係数(α)が大きく,導電率(σ)が高く,さらに熱伝導率(κ)の低い高性能な熱電変換材料の設計に密接に関係することにある。本研究計画では比較的高温(800℃程度)で動作する材料を対象とすることから、熱力学的に安定な自然超格子を形成する層状化合物(MC)_lT_<4m+3n>C_<3m+2n>(M=Zr,Y,Hf,T=Al,Si,Ge)の合成を行った。多様な層状炭化物の熱電特性を解析することで、「導電率の比較的高いMC層」よりも、「導電率の比較的低いT_<4m+3n>C_<3m+2n>層」がより重要であるとの結論に達し、(Al,Si)_<4l+m>(O,C,N)_<3l+m>化学組成の新規化合物探索をおこなった。この化合物は、[(Al,Si)_4(O,C,N)_4]組成の層と[(Al,Si)(O,C,N)_2]組成の層が積層する特徴を有している。今回、(l,m)=(2,1)、(1,1)、(1,2)、(1,3)、(1,4)で表される新規化合物の合成に成功した。今後、これらの化合物を組み合わせて結晶化することで、さらに多様な新規ホモロガス相を創製することが期待できる。発見した層状化合物の結晶構造解析にはX線粉末回折法と透過型電子顕微鏡法を用いた。回折データからは不規則構造として記述できた構造は、顕微鏡観察によって微細な分域構造から成ることが確かめられた。これら互いに相補的な評価手法を用いることで、不規則構造を有する結晶構造を粉末回折法で求める方法論の確立に貢献することができた。

  • Research Products

    (33 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (23 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] セメントクリンカー鉱物の結晶化学と間隙液相の結晶分化作用2011

    • Author(s)
      福田功一郎
    • Journal Title

      日本結晶学会誌

      Volume: 53 Pages: 81-85

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystal Structure of Layered Perovskite Compound, Li_2LaTa_2O_6N2011

    • Author(s)
      M.Kaga, H.Kurachi, T.Asaka, B.Yue, J.Ye, K.Fukuda
    • Journal Title

      Powder Diffr.

      Volume: 26 Pages: 4-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Mg Substitution on Crystal Structure and Oxide-Ion Conductivity of Apatite-Type Lanthanum Silicates2010

    • Author(s)
      T. Kinoshita, T. Iwata, E. Bechade, 0. Masson, I. Julien, E. Champion, P. Thomas, H. Yoshida, N. Ishizawa, and K. Fukuda
    • Journal Title

      Solid State Ionics

      Volume: 181 Pages: 1024-1032

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sr_3(Al_<3+x>Si_<13-x>)(N_<21-x>O_<2+x>) : Eu^<2+>(x~0) : A New Monoclinic Modification of Sr-Sialon2010

    • Author(s)
      N.Ishizawa, M.Kamoshita, K.Fukuda, K.Shioi, N.Hirosaki
    • Journal Title

      Acta Crystallogr.Sec.E

      Volume: E66 Pages: i14

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and Structural Characterization of Al4Si2C5-Homeotypic Aluminum Silicon Oxycarbide, (Al_<6-x>Si_x)(O_yC_<5-y>) (x~0.8 and y~1.6)2010

    • Author(s)
      M.Kaga, D.Urushihara, T.Iwata, K.Sugiura, H.Nakano, K.Fukuda
    • Journal Title

      J.Solid State Chem.

      Volume: 183 Pages: 2183-2189

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] アルミネート相類縁化合物Ca_7ZrAl_6O_<18>の不規則構造と水和反応性2010

    • Author(s)
      福田功一郎
    • Journal Title

      セメント・コンクリート

      Volume: 766 Pages: 46-51

  • [Journal Article] Synthesis and Structural Characterization of A New Aluminum Oxycarbonitride, Al_5(O, C, N)_42010

    • Author(s)
      H.Inuzuka, M.Kaga, D.Urushihara, H.Nakano, T.Asaka, K.Fukuda
    • Journal Title

      J.Solid State Chem.

      Volume: 183 Pages: 2570-2575

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electron Density Distribution and Crystal Structure of Lithium Barium Silicate, Li_2BaSiO_42010

    • Author(s)
      T.Kudo, Y.Hirano, K.Momma K.Fukuda
    • Journal Title

      Powder Diffr.

      Volume: 25 Pages: 336-341

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Al-Si-O-C系における新物質群の結晶構造と分域構造2011

    • Author(s)
      加賀元了, 漆原大典, 岩田知之, 中野裕美, 福田功一郎
    • Organizer
      日本セラミックス協会2011年年会
    • Place of Presentation
      静岡大学(静岡県)
    • Year and Date
      20110316-20110318
  • [Presentation] 実験室X線粉末回折法によるLi原子座標の精密決定-Li_2BaSiO_4の解析例-2011

    • Author(s)
      工藤竜成, 平野義宜, 門馬綱一, 福田功一郎
    • Organizer
      日本セラミックス協会2011年年会
    • Place of Presentation
      静岡大学(静岡県)
    • Year and Date
      20110316-20110318
  • [Presentation] Al-O-C-N系における新規化合物Al_5(O_xC_yN_<4-x-y>)の発見と結晶構造解析2011

    • Author(s)
      犬塚晴也, 加賀元了, 漆原大典, 中野裕美, 浅香透, 福田功一郎
    • Organizer
      日本セラミックス協会2011年年会
    • Place of Presentation
      静岡大学(静岡県)
    • Year and Date
      20110316-20110318
  • [Presentation] Laサイアロンポリタイポイドの合成とEu賦活蛍光特性2011

    • Author(s)
      堀江龍也,広崎尚登,武田隆史,福田功一郎
    • Organizer
      日本セラミックス協会2011年年会
    • Place of Presentation
      静岡大学(静岡県)
    • Year and Date
      20110316-18
  • [Presentation] 透過型電子顕微鏡法によるZ型六方晶フェライトの結晶・磁気構造解析2011

    • Author(s)
      浅香透,福田功一郎,石倉太志,北川祐太朗,木村剛
    • Organizer
      日本セラミックス協会2011年年会
    • Place of Presentation
      静岡大学(静岡県)
    • Year and Date
      20110316-18
  • [Presentation] 層状ペロブスカイト酸窒化物Li_2LaTa_2O_6Nの結晶構造と可視光応答光触媒特性2011

    • Author(s)
      倉地宏和,加賀元了,浅香透,岳兵,葉金花,福田功一郎
    • Organizer
      日本セラミックス協会2011年年会
    • Place of Presentation
      静岡大学(静岡県)
    • Year and Date
      20110316-18
  • [Presentation] Crystal Structures and Oxide-Ion Conductivity of Apatite-Type Lanthanum Silicates2011

    • Author(s)
      R.Hamaguchi, T.Kinoshita, T.Iwata, N.Ishizawa, K.Fukuda
    • Organizer
      第49回セラミックス基礎科学討論会
    • Place of Presentation
      岡山コンベンションセンター(岡山県)
    • Year and Date
      20110111-20110112
  • [Presentation] Al-Si-O-C系およびAl-O-C-N系における新物質群の発見と生成反応の熱力学的考察2011

    • Author(s)
      漆原大典, 加賀元了, 中野裕美, 浅香透, 福田功一郎
    • Organizer
      第49回セラミックス基礎科学討論会
    • Place of Presentation
      岡山コンベンションセンター(岡山県)
    • Year and Date
      20110111-20110112
  • [Presentation] Effect of Mg Substitution on Crystal Structure of Oxide-Ion Conducting Apatite-Type Lanthanum Silicates2010

    • Author(s)
      R.Hamaguchi, T.Kinoshita, T.Iwata, E.Bechade, O.Masson, I.Julien, E.Champion, P.Thomas, H.Yoshida, N.Ishizawa, K.Fukuda
    • Organizer
      4th International Workshop on Advanced Ceramics
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(愛知県)
    • Year and Date
      20101210-20101212
  • [Presentation] Synthesis and Structural Characterization of A New Aluminum Oxycarbonitride, Al_5(O_xC_yN_<4-xy>)(x~1.4 and y~2.1)2010

    • Author(s)
      H.Inuzuka, M.Kaga, D.Urushihara, H.Nakano, T.Asaka, K.Fukuda
    • Organizer
      4th International Workshop on Advanced Ceramics
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(愛知県)
    • Year and Date
      20101210-20101212
  • [Presentation] Electron Density Distribution and Crystal Structure of Lithium Barium Silicate, Li_2BaSiO_42010

    • Author(s)
      T.Kudo, Y.Hirano, K.Momma, K.Fukuda
    • Organizer
      4th International Workshop on Advanced Ceramics
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(愛知県)
    • Year and Date
      20101210-20101212
  • [Presentation] Synthesis and Structural Characterization of A New Aluminum Silicon Oxycarbide, (Al_<6-x>Si_x)(O_yC_<5-y>)(x~0.8 and y~1.6)2010

    • Author(s)
      D.Urushihara, M.Kaga, H.Nakano, K.Fukuda
    • Organizer
      4th International Workshop on Advanced Ceramics
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(愛知県)
    • Year and Date
      20101210-20101212
  • [Presentation] Acceleration, Improvement of Reliability, and Automation of MEM-Based Pattern Fitting Analysis and Its Applications2010

    • Author(s)
      K.Momma, T.Ikeda, K.Fukuda, F.Izumi
    • Organizer
      4th International Workshop on Advanced Ceramics
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(愛知県)
    • Year and Date
      20101210-20101212
  • [Presentation] Synthesis and photoluminescence properties of (La_<1-x>Eu_x)Si_9Al_<19>O_xN_<32-x>2010

    • Author(s)
      T.Horie, N.Hirosaki, T.Takeda, K.Fukuda
    • Organizer
      4th International Workshop on Advanced Ceramics
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(愛知県)
    • Year and Date
      20101210-20101212
  • [Presentation] Observation of the interaction between magnetic and crystallographic domains in the transition metal oxides2010

    • Author(s)
      T. Asaka, K. Fukuda, K. Kimoto, Y. Matsui
    • Organizer
      4th International Workshop on Advanced Ceramics
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(愛知県)
    • Year and Date
      20101210-12
  • [Presentation] Structural Disorder and Photoluminescence Properties of Bi^<3+>- and Mn^<2+>-Codoped Ba_3MgSi_2O_8 Phosphor2010

    • Author(s)
      H.Oka, T.Horie, T.Iwata, K.Fukuda
    • Organizer
      3^<rd> International Congress on Ceramics
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府)
    • Year and Date
      20101114-20101118
  • [Presentation] Synthesis, Disordered Crystal Structure and Twin-Related Domains of A New Compound in AI-Si-O-C System2010

    • Author(s)
      H.Inuzuka, M.Kaga, T.Iwata, H.Nakano, K.Fukuda
    • Organizer
      3^<rd> International Congress on Ceramics
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府)
    • Year and Date
      20101114-20101118
  • [Presentation] Electron Density Distribution, Crystal Structure and Luminescence Properties of Li_2SrSiO_4 : Eu^<2+>2010

    • Author(s)
      Y.Hirano, T.Iwata, K.Momma, K.Fukuda
    • Organizer
      3^<rd> International Congress on Ceramics
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府)
    • Year and Date
      20101114-20101118
  • [Presentation] Analysis of Unknown and Disordered Structures from Laboratory X-Ray Powder Diffraction Data2010

    • Author(s)
      K.Fukuda
    • Organizer
      3^<rd> International Congress on Ceramics
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府)
    • Year and Date
      20101114-20101118
  • [Presentation] Laサイアロンポリタイポイドの合成とEu賦活蛍光特性2010

    • Author(s)
      堀江龍也,広崎尚登,武田隆史,福田功一郎
    • Organizer
      第71回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      長崎大学(長崎市)
    • Year and Date
      20100914-17
  • [Presentation] Morphology of α'H-Ca_2SiO_4 Solid Solution Crystals2010

    • Author(s)
      福田功一郎
    • Organizer
      第64回セメント技術大会
    • Place of Presentation
      ホテルメトロポリタン(東京都)
    • Year and Date
      20100525-20100527
  • [Presentation] Crystal Structures of Oxide-Ion Conducting Apatite-Type Lanthanum Silicates2010

    • Author(s)
      R. Hamaguchi and K. Fukuda
    • Organizer
      Limoges-NIT Joint Summer School
    • Place of Presentation
      European center of Ceramic(フランス・リモージュ市)
    • Year and Date
      2010-09-09
  • [Presentation] Syntheses and Structural Characterization of New Aluminum Silicon Oxycarbides2010

    • Author(s)
      M. Kaga and K. Fukuda
    • Organizer
      Limoges-NIT Joint Summer School
    • Place of Presentation
      European center of Ceramic(フランス・リモージュ市)
    • Year and Date
      2010-09-09
  • [Remarks]

    • URL

      http://crystals.web.nitech.ac.jp/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 結晶配向セラミックス及びその製造方法2010

    • Inventor(s)
      福田功一郎, 他1名
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人名古屋工業大学
    • Industrial Property Number
      特願2010-171541
    • Filing Date
      2010-07-30

URL: 

Published: 2012-07-19  

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