| 研究課題/領域番号 |
07239101
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| 研究種目 |
重点領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
石亀 希男 東北大学, 科学計測研究所, 教授 (40006143)
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| 研究分担者 |
岡崎 秀雄 新潟大学, 理学部, 教授 (60018265)
辛 埴 東京大学, 物性研究所, 助教授 (00162785)
小藤 吉郎 徳島大学, 総合科学部, 教授 (40029872)
川添 良幸 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30091672)
石井 忠男 岡山大学, 工学部, 講師 (90033240)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
120,900千円 (直接経費: 120,900千円)
1997年度: 25,700千円 (直接経費: 25,700千円)
1996年度: 12,300千円 (直接経費: 12,300千円)
1995年度: 82,900千円 (直接経費: 82,900千円)
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| キーワード | プロトン導電体 / ペロブスカイト型酸化物 / 人工格子 / レーザーアブレーション / 光電子分光 / EXAFS / 分子動力学 / イオンダイナミクス |
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| 研究概要 |
本計画班では、イオン間相互作用を制御した界面を有するイオン導電性人工格子を作製し、その基本物性を明らかにする(石亀)と共に、その構造とイオンダイナミクスの関係(小藤)およびその電子構造とイオンダイナミクスの関係(辛)を実験的に研究した。これと並行して電子系を含めたイオンダイナミクスの基礎理論(石井)、固体内におけるイオンの高速移動過程について分子動力学によるシミュレーション(岡崎)および第一原理分子動力学法を用いた固体内のプロトン移動に関するシミュレーション(川添)を行い高速イオン移動現象の基本機構並びに発現機構を解明することを目的として研究を推進した。
(石亀)イオン導電性人工格子作製装置の設計と作製を行い、この装置を用いてSrZrO_3-SrCeO_3人工格子の作製を行った。人工格子の基礎的物性をX線回折、RBS、ラマン散乱および光吸収などの実験により評価し、そのプロトン導電性について調べた。
(小藤)SrZrO_3-Yb系のTG-DTAとXAFS法とXRD法による研究を行い、酸素空孔の増加がプロトン伝導度に大きな効果をもたらすことを明らかにした。
(辛)SrTi_<0.98>Nb_<0.02>O_3,SrTi_<0.98>Sc_<0.02>O_3およびSrCe_<1-x>Yb_xO_3における光電子分光スペクトルのドープ量依存性から共有結合性と電気伝導度の相関を明らかにした。また、これらの軟X線ラマン散乱の実験を行った。
(岡崎)YSZ系の超格子、CSZ超格子およびAgI型超イオン導電体について、分子動力学法によるシミュレーションを行い、イオン移動のダイナミクスを調べた。
(石井)作製した人工超格子の動的電気伝導度を解析するため、イオン導電性超格子系における不純物効果、相互作用効果、界面歪効果などについて理論的に検討した。
(川添)100個以上の原子を含む大きい単位胞を採用して大規模第一原理バンド構造計算を行い、極めて少量の酸素の欠陥が水素の吸着位置を大きく変える様子を調べた。
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