| 研究課題/領域番号 |
04452032
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
固体物性
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
服部 武志 東北大学, 科学計測研究所, 助教授 (20029234)
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| 研究分担者 |
湯上 浩雄 東北大学, 科学計測研究所, 助手 (60192803)
石亀 希男 東北大学, 科学計測研究所, 教授 (40006143)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| 研究課題ステータス |
完了 (1993年度)
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| 配分額 *注記 |
7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
1993年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1992年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
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| キーワード | 超イオン導電体 / 2次元伝導面 / β-アルミナ / 不規則性 / フラクタル / Cr^<3+>イオン / 発光 / 時間分解分光 / Crイオン |
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| 研究概要 |
主要設備のマルチチャンネル光検出器を用いて、時間分解蛍光測定系を組み上げ(初年度)、2種類の伝導イオンを含むNA_<1-x>K_x(Na/K)、Na_<1-x>Li_x(Na/Li)、Na_<1-x>Ag_x(Na/Ag)、Na_<1-x>Tl_x(Na/Tl) β-アルミナ中のAlに置換した不純物Crイオンからの発光の測定を低温で行い、次の成果を得た。
1. 全試料の発光の減衰曲線は指数関数で表せず、べき数αで特長付く拡張指数関数で表せた。この際、1つの試料の発光の減衰曲線は1組のパラメーター(2つの寿命と1つのα)を用いて再現できた。即ち、発光は2成分有り、共に濃度xで決まる構造の伝導面から摂動を受けている事が分かった。
2. αの値は、混合陽イオン(MA)効果を示す系(Na/K、Na/Ag)では濃度xに依存し、伝導度最小濃度で最小値(0.68)を取った。この値はパーコレーション理論から期待される値で、伝導面の構造が特別なイオン配置(フラクタル構造)を取る為と考えられる。MA効果を示さない系(Na/Tl)では濃度依存性が無く、Na、K、Tl β-アルミナと同じ値(0.83)と成った。更に、Liを含む時、αの値は0.72の一定値に成った。これは、小さいイオン半径のLiがスピネルブロック寄りに位置している事を反映している為と考えられる。以上、αの値に伝導面のイオン配置が反映していると結論できる。
3. 発光の遅い成分の電子-格子相互作用の大きさが、混合陽イオン効果を示す系(Na/KとNa/Ag)では、伝導度最小濃度時で最大になった。
4. Na/Agで、伝導度最小濃度で、発光の均一幅が最も狭くなり、全ての試料での線形と成ったその温度依存性の傾きは最大になった。
5. 3、4の実験結果は、伝導面の構造に何らかの規則性がもたらされた為で2の議論をサポートしている。
6. Na/Agの準弾性光散乱測定を行い、種類の活性化エネルギーがある事を見い出した。
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