| 研究課題/領域番号 |
16760561
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
亀川 厚則 東北大学, 大学院工学研究科, 助手 (90292242)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2004年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
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| キーワード | 高圧合成 / 水素吸蔵合金 / マグネシウム / GPaオーダー / 低温化 |
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| 研究概要 |
二・三水素化物ともにFCC型の金属副格子を有するLa、Ce、Pr、NdとMgの系においてMgH_2-x%LaH_3(x=25-33)、MgH_2-x%CeH_<2.5>(x=25-33)、MgH_2-25%PrH_3試料をそれぞれ合成圧力3GPa、4GPa、6GPa以上、合成温度1073Kで作製することにより共に単純正方晶系のブラベー格子に属する新規水素化物が得られた。また、Mg-La-H系のx=25において合成された試料の水素含有量は約4.1mass%であり、614K以上で水素が一部放出した。また、Laの組成比が増加するに伴い、水素放出温度は低下し、x=33において592Kで水素を放出した。これらの新規化合物はx=25においてそれぞれMg_3LaH_9、Mg_3CeH_9およびMg_3PrH_9である。
FCC型二水素化物および六方晶型三水素化物を形成するY、Sm、Gd、Tb、DyのとMgとの高圧水素化物として、いずれもFCC型構造の出現相が確認された。MgH_2-67%REH_3(RE=Y、Gd、Tb、Dy)組成付近においてFCC型の構造を有する、化学式MgY_2H_8で表される新規水素化物が確認された。また、Cu_3Au型の金属副格子を有するMgY_3H_<12>と仮定して行なった電子状態計算からY原子と四面体サイトの水素原子が強く結合することで結晶構造を形成し、八面体サイトの水素イオンは四面体サイトの水素と弱い結合を示すことが明らかとなった。これは第一グループに属する希土類三水素化物でみられる構造と同じである。そのように形成されたFCC型水素化物はイオン結合性化合物であり、どの系についても550〜600Kという高温での部分的脱水素反応を示すことが 明らかとなった。
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