2015 Fiscal Year Research-status Report
酸素透過性セラミックスにおけるヤーン・テラーイオンの導入効果
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26420680
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
籠宮 功 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40318811)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 混合導電性酸化物 / 酸素透過性セラミックス / ヤーン・テラー歪み |
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| Outline of Annual Research Achievements |
酸素透過性を示す典型例であるLa-Sr-Fe系ペロブスカイト系の中で、La0.8Sr0.2FeO3-dに着目し、高温700-900Cにおいて、logPO2=-1～-25での全導電率の酸素分圧依存性を評価した。酸素分圧をlogPO2=-1から下げていくと、全導電率はlogPO2=-5まで減少し、その後一定の導電率を示した後、再度logPO2=-15付近より下がり始め、logPO2=-20で極小値を示した後、さらに低い酸素分圧では再び全導電率は上昇した。これはLa0.5Sr0.5FeO3-dと同じ酸素分圧依存性の傾向を示している。ただし、logPO2=-1付近での全導電率は、La0.5Sr0.5FeO3-dの方が約10倍高い。以上の結果は、導電率にとって、高酸素分圧領域ではホール(Fe4+)が支配的であり、logPO2=-20以下では電子(Fe2+)が支配的であることを示唆する。
La0.8Sr0.2FeO3-dについて、Fe4+の多い高酸素分圧領域と、Fe4+が少ない低酸素分圧領域について導電率緩和法により、化学拡散係数Dchemを評価した。Fe4+の多い高酸素分圧領域の方が低酸素分圧領域よりも化学拡散係数が高いことが分かった。この結果もLa0.5Sr0.5FeO3-dと同様の傾向を示す。Fe3+,Fe4+周囲の局所構造の違いが、異なる化学拡散係数を示した一因であると考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
試料作製、全導電率測定、導電率緩和測定を順調に行うことができているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
導電率緩和測定装置の改良を行い、化学拡散係数の評価精度を上げる。
酸素分圧を制御したIn situの状況で回折実験等を行い、Fe4+が多い領域、少ない領域での結晶構造等の違いを検討する。
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| Causes of Carryover |
当初は本年度に水素ガス発生装置の購入を検討していたが、通常の水素ガスボンベで十分適用可能であることが分かったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
水素ガスボンベを用いた水素ガスの精密な流量制御、水蒸気量の制御を可能とするハンドメイドの酸素分圧制御装置の部品・消耗品購入に充てる計画を立てている。
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