| 研究課題/領域番号 |
15H02287
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
金属物性・材料
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
山崎 仁丈 九州大学, 稲盛フロンティア研究センター, 教授 (30292246)
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| 研究分担者 |
桑原 彰秀 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 主任研究員 (30378799)
奥山 勇治 宮崎大学, 工学部, 准教授 (80613281)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2017年度)
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| 配分額 *注記 |
44,850千円 (直接経費: 34,500千円、間接経費: 10,350千円)
2017年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
2016年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
2015年度: 20,670千円 (直接経費: 15,900千円、間接経費: 4,770千円)
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| キーワード | プロトン伝導性酸化物 / プロトントラップ / 第一原理計算 / 拡散 / 電気化学 / 局所構造 / 構造・機能材料 / セラミックス / 格子欠陥 / 機能性酸化物 |
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| 研究成果の概要 |
20at% Sc, In, Lu, Er, Gdで置換したジルコン酸バリウム（BaZr0.8M0.2O3-δ, M: Sc, In, Lu, Er, Gd）を対象に、第一原理計算や電気化学測定や熱重量測定など駆使してプロトントラップ（会合）挙動、局所構造および水和反応熱力学パラメータを評価し、プロトン伝導度の向上に不可欠な材料設計指針を熱力学と速度論の両面から理解した。プロトン拡散係数のアレニウスプロットはすべての置換元素において下方への折れ曲がりを示し、いずれの置換元素の場合においてもプロトントラップが起こり、Luで会合エネルギーが最小の-0.26 eVになることがわかった。
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