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誘電特性を利用した分子活性化および物質変換

研究課題

研究課題/領域番号 17K19180
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
研究機関徳島大学

研究代表者

山本 孝  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (70361756)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード焦電結晶 / 積層型ユニット / 誘起高電場 / X線 / 物質変換 / 焦電体 / 高電場 / X線発生 / 放電 / タンタル酸リチウム / 焦電物質 / 積層型薄片結晶 / 誘電特性 / 触媒
研究成果の概要

タンタル酸リチウム単結晶を積層させたユニットの温度変化に伴う高電圧,放電およびX線発生挙動について結晶形状および真空度による相違を検討した.同一形状の結晶を積層させたユニットAでは不揃い結晶積層型ユニットCより放電頻度が5倍高かったが,発生する最高電圧に本質的な相違はなかった.ユニット側面に絶縁グリースを塗布しても放電可能なレベルの高電圧は生じ,表面に白金が存在しても高電圧は発生した.放電発生箇所およびユニットにより放電挙動が異なる原因について検討した.焦電材料は基本ユニットを積層させることでも電圧制御が可能であること,粉砕後や周囲に物質が存在しても近傍で高電場が形成されることが確認された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

LiTaO3単結晶が温度変化を与えるのみで高電位を自発的に生じる現象(焦電効果)について,単一厚さの単結晶を積層させることで自在に誘起される電圧を制御することが可能であることが確認され,焦電特性を利用した詳細な物性/開発研究をより容易に行うことが可能であることを示した.また本材料がキュリー温度との関係より知見が少ない473 K以上の領域でも20 kVもの電圧が発生することを示した.タンタル酸リチウムが低消費電力型高電場発生ユニットとして, 焦電特性を物質変換反応など新機能へ利用するための知見が得られた.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 形状の異なる焦電結晶積層体によるX線発生挙動および放電特性2019

    • 著者名/発表者名
      山本 孝, 宮園 拓自, 栗本 彰人
    • 雑誌名

      X線分析の進歩

      巻: 50 ページ: 291-298

    • NAID

      120006602924

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Relation between intensity of XANES pre-edge and XES Kb5 of vanadium and manganese compounds,2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yamamoto
    • 雑誌名

      Adv. X-ray. Anal.

      巻: 61 ページ: 211-221

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discrepancy in the quantitative oxidation-state analysis of Eu species in sulfide phosphors by K-, L1-, and L3-edge XANES spectrometry: Choice of absorption edge and measurement mode2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto, A. Yukumoto
    • 雑誌名

      J. Anal. Atom. Spectrom.

      巻: 33 号: 4 ページ: 585-592

    • DOI

      10.1039/c7ja00429j

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relation between intensity of XANES pre-edge and XES Kb5 of vanadium and manganese compounds2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto
    • 雑誌名

      Adv. X-ray. Anal.

      巻: 61

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Pre-edge peak in XANES spectra of transition metals for empirical chemical state analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yamamoto
    • 学会等名
      National Conference on Optics, Photonics and Synchrotron Radiation for Technological Application (OPSR-2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 積層型焦電結晶デバイスによる放電特性およびX線発生挙動,2018

    • 著者名/発表者名
      山本 孝, 宮園 拓自, 馬木 良輔, 栗本 彰人
    • 学会等名
      第54回X線分析討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 積層した焦電結晶によるX線発生挙動2018

    • 著者名/発表者名
      山本 孝, 馬木 良輔
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第176回秋季講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 水熱合成法により調製したタングステン酸ジルコニア(W/Zr=2)の構造と酸触媒活性2018

    • 著者名/発表者名
      塀内 聖奈, 近藤 真季, 入江 智章, 山本 孝
    • 学会等名
      触媒学会第28回キャラクタリゼーション講習会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Relation between XANES Pre-edge and XRF Kb5 as the Changes of Chemical State, Local Symmetry and Coordination Number2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto
    • 学会等名
      The 66th annual Denver X-ray Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Thermal Decomposition Behavior of Supported Platinum Salt for Catalyst Preparation2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto, K. Miyamoto
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry (ICPAC) 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 金属イオン添加ジルコニア固溶体担持酸化タングステン触媒の固体強酸特性とタングステン種との相関2017

    • 著者名/発表者名
      山本 孝, 寺町 葵, 原 領汰
    • 学会等名
      第120回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] XANESの見かけ上の吸収端シフトおよび価数評価2017

    • 著者名/発表者名
      山本 孝
    • 学会等名
      関西分析研究会平成29年度第一回例会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 硬XANES 「XAFSの基礎と応用」 第3章4節2項2017

    • 著者名/発表者名
      山本 孝
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      講談社サイエンティフィク
    • ISBN
      4061532952
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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