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2014 Fiscal Year Annual Research Report

混合伝導性ペロブスカイト型酸化物の超弾性挙動とイオン伝導

Research Project

Project/Area Number 25709063
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

荒木 稚子  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (40359691)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords強弾性 / 混合伝導性 / 酸素分離膜 / 燃料電池
Outline of Annual Research Achievements

本年度は,ペロブスカイト型混合伝導体であるLa-Sr-Co-Fe-OおよびBa-Sr-Co-Fe-Oについて力学的特性評価および電気伝導率測定を行った.(1)La-Sr-Co-Fe-Oの強弾性特性について,室温を含む広い温度範囲における強弾性特性を明らかにした.特に室温付近における顕著な速度依存性や強弾性クリープを明らかにした.また,強-常磁性転移と力学的特性の相関を示すとともに,室温以下では超弾性的挙動を示すことを明らかにした.強弾性体の破壊機構および引張応力下での強弾性特性について実験・考察を行った.さらに高温下で圧縮・曲げ試験を行い,応力下でのイオン拡散現象について考察を行った.(2)Ba-Sr-Co-Fe-Oについて,室温から高温において,応力下での電気伝導率測定を行い,ゲージ係数の温度依存性を明らかにした.La-Sr-Co-Fe-Oと比較して大きなゲージ係数を有することを明らかにした.(3)高温・応力下で顕微ラマン分光解析を行う装置の製作を行った.シリコン,安定化ジルコニアおよびLa-Sr-Co-Fe-Oを用いて装置の評価を行った.また応力下で強弾性ドメイン観察を行うための装置を作製した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

強弾性特性および構造評価に関しては順調に進展している.伝導率測定に関してはやや遅れていたが,測定準備が整った.

Strategy for Future Research Activity

応力下での電子・イオン伝導測定を行い,強弾性変形下でのイオン伝導を明らかにする.

Causes of Carryover

計画より安価に購入できたため.一部遅れた測定があるため.

Expenditure Plan for Carryover Budget

遅れている一部の測定に迅速に取り掛かる.

  • Research Products

    (14 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (6 results) (of which Acknowledgement Compliant: 6 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Anomalous Variation of the Mechanical Behaviour of Ferroelastic La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-d over the Ferro-to-Paramagnetic Transition2015

    • Author(s)
      Wakako Araki, Takehiro Abe, and Yoshio Arai
    • Journal Title

      Scripta Materialia

      Volume: 99 Pages: 9-12

    • DOI

      doi:10.1016/j.scriptamat.2014.11.014

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Molecular Dynamics Study on Nature of Ferroelasticity and Piezoconductivity of Lanthanum Cobaltite2014

    • Author(s)
      Wakako Araki, Yoshio Arai, and Jurgen Malzbender
    • Journal Title

      Solid State Ionics

      Volume: 262 Pages: 504-507

    • DOI

      10.1016/j.ssi.2014.01.017

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Transitions of Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-d and La0.58Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-d2014

    • Author(s)
      Wakako Araki, Yoshio Arai, and Jurgen Malzbender
    • Journal Title

      Materials Letters

      Volume: 132 Pages: 295-297

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2014.06.093

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Ferroelasticity and Spin-State Transitions of LaCoO32014

    • Author(s)
      Wakako Araki, Takehiro Abe, and Yoshio Arai
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 116 Pages: 043513

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1063/1.4891296

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Electrical Conductivity of Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-d under Uniaxial Compression at Elevated Temperatures2014

    • Author(s)
      Wakako Araki, Yu Takemura, Yoshio Arai, and Jurgen Malzbender
    • Journal Title

      Journal of the Electrochemical Society

      Volume: 161 Pages: F3001-F3004

    • DOI

      10.1149/2.0011411jes

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Strontium Surface Segregation in La0.58Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-d Annealed under Compression2014

    • Author(s)
      Wakako Araki, Toru Yamaguchi, Yoshio Arai, and Jurgen Malzbender
    • Journal Title

      Solid State Ionics

      Volume: 268 Pages: 1-6

    • DOI

      doi:10.1016/j.ssi.2014.09.019

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 強弾性セラミクスの破面2014

    • Author(s)
      荒木 稚子,荒居 善雄
    • Organizer
      日本材料学会 第13回 フラクトグラフィシンポジウム
    • Place of Presentation
      立命館大学(滋賀県草津市)
    • Year and Date
      2014-07-21
  • [Presentation] バリウムコバルト酸化物の室温付近における機械的挙動の解明2014

    • Author(s)
      祢宜田 光彰,荒木 稚子,荒居 善雄
    • Organizer
      日本機械学会 M&M 2014 材料力学カンファレンス
    • Place of Presentation
      福島大学(福島県福島市)
    • Year and Date
      2014-07-21
  • [Presentation] La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δの強弾性特性の温度依存性2014

    • Author(s)
      阿部 剛大,荒木 稚子,荒居 善雄
    • Organizer
      日本機械学会 M&M 2014 材料力学カンファレンス
    • Place of Presentation
      福島大学(福島県福島市)
    • Year and Date
      2014-07-21
  • [Presentation] LSCFのSr表面析出に及ぼす応力の影響2014

    • Author(s)
      荒木 稚子,山口 徹,荒居 善雄
    • Organizer
      日本機械学会 M&M 2014 材料力学カンファレンス
    • Place of Presentation
      福島大学(福島県福島市)
    • Year and Date
      2014-07-21
  • [Presentation] 酸素分離膜の電気伝導性に及ぼす応力の影響2014

    • Author(s)
      竹村 悠,荒木 稚子,荒居 善雄
    • Organizer
      日本機械学会 M&M 2014 材料力学カンファレンス
    • Place of Presentation
      福島大学(福島県福島市)
    • Year and Date
      2014-07-21
  • [Presentation] 安定化ジルコニアの高温・応力下におけるラマン分光測定2014

    • Author(s)
      大柿 佑介,荒木 稚子,荒居 善雄
    • Organizer
      日本機械学会 M&M 2014 材料力学カンファレンス
    • Place of Presentation
      福島大学(福島県福島市)
    • Year and Date
      2014-07-21
  • [Presentation] Strontium surface segregation in La0.58Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ under mechanical stress2014

    • Author(s)
      Wakako Araki, Toru Yamaguchi, Yoshio Arai, Jürgen Malzbender
    • Organizer
      International Conference on Inorganic Membrane
    • Place of Presentation
      ブリスベン(オーストラリア)
    • Year and Date
      2014-07-09
  • [Remarks]

    • URL

      https://sites.google.com/site/mechmater/home/research/publications

URL: 

Published: 2016-06-01  

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