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化学修飾された層状コバルト酸化物の結晶構造と電子輸送特性に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18360308
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関東北大学

研究代表者

宮崎 譲  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40261606)

研究分担者 梶谷 剛  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80134039)
湯葢 邦夫 (湯蓋 邦夫)  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00302208)
研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
17,660千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 2,460千円)
2008年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2007年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2006年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
キーワードコバルト酸化物 / イオン交換 / 結晶構造 / 輸送特性 / 電荷秩序 / 複合結晶 / 格子ミスフィット / 超空間群 / 規則配列 / ミスフィット
研究概要

ナトリウムコバルト酸化物およびイオン交換法によりナトリウムをカルシウム、ストロンチウムおよびバリウムで置換した層状コバルト酸化物を合成し、これらの陽イオン組成と結晶構造および輸送特性の関係を詳細に調べた。ナトリウム系では、特定の組成において、ナトリウムの規則配列を有する相が発見され、その規則配列が磁性や電気抵抗に影響を及ぼすことが確認された。またイオン交換をした系においても特定の組成で陽イオンの規則配列が見出され、これらの知見を積極的に活用することで、優れた熱電材料を設計するための指針が得られた。

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2009 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 16件) 学会発表 (29件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis, Crystal Structure and Physical Properties of Layered Cobalt Oxide Ca_xCoO_2(x-0.47)2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyazaki, X.Y. Huang, T. Kajiwara, H. Yamane, T. Kajitani
    • 雑誌名

      J.Ceram.Soc.Jpn 117

      ページ: 42-46

    • NAID

      110007026737

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the excess oxygen in four-layered rock-salt-type units of modulated thermoelectric Bi-Sr-(Co, Rh)-O compounds2009

    • 著者名/発表者名
      K. Yubuta
    • 雑誌名

      Journal of Electronic Materials 38(印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and High-Temperature Thermodectric Properties of the n-TypeLayered Oxide Ca_<2-x>Bi_<x-δ>MnO_<4-γ>2009

    • 著者名/発表者名
      F. Kawashima
    • 雑誌名

      Journal of Electronic Materials 38(印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Crystal Structure and Physical Properties of Layered Cobalt Oxide Ca_xCoO_2 (x〜0.47)2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyazaki
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramics Society of Japan 117

      ページ: 42-46

    • NAID

      110007026737

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Disorder-order transitions in Na_xCoO_2(x-0.58)2008

    • 著者名/発表者名
      D. Igarashi, Y. Miyazaki, T. Kajitani, K. Yubuta
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 78

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic structure of Ca_3Co_4O_9 studied by photoemission spectroscopy : Phase separation and charge localization2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Wakisaka
    • 雑誌名

      Physical Review B 78

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Disorder-order transitions in Na_xCo0_2 (x〜0.58)2008

    • 著者名/発表者名
      D. Igarashi
    • 雑誌名

      Physical Review B 78

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Resolution Electron Microscopy Study of [(Ca, B)_2Co0_3]_<0.62>Co0_22008

    • 著者名/発表者名
      K. Yubuta
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 77

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discommensurate Structure in [(Ca_<0.90>Sr_<0.10>)_2CoO_3]_<0.61>]CoO_22008

    • 著者名/発表者名
      K. Yubuta
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 77

    • NAID

      110006781582

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Domain Structure of Misfit-layered Compounds in Bi-Ca-Co-O2008

    • 著者名/発表者名
      K. Yubuta
    • 雑誌名

      Journal of Flux Growth 3

      ページ: 18-23

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Structure of Sr_<0.35>CoO_2Compound Studied by High-Resolution Electron Microscopy2007

    • 著者名/発表者名
      K. Yubuta, Y. Hasegawa, Y. Miyazaki, T. Kajitani
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 46

      ページ: 712-715

    • NAID

      10018545510

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superspace Group Approach to the Crystal Structure of Na_<0.5>CoO_22007

    • 著者名/発表者名
      D. Igarashi, Y. Miyazaki, K. Yubuta, T. Kajitani
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 46

      ページ: 304-310

    • NAID

      10018705183

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modulated structure of misfit-layered compound Bi_<2.12>Ba_<2.00>Rh_<1.95>O_x2007

    • 著者名/発表者名
      K. Yubuta
    • 雑誌名

      Philosophical Magazine 87

      ページ: 2641-2646

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-resolution microscopy study of misfit-layered Bi-based cobaltites2007

    • 著者名/発表者名
      K. Yubuta
    • 雑誌名

      Philosophical Magazine 87

      ページ: 2663-2669

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High temperature thermoelectric properties of Ca_<1-x>Bi_xMn_<1-y>V_yO_<3-δ>(0〓x=y〓0.08)2007

    • 著者名/発表者名
      X. Y. Huang
    • 雑誌名

      Solid State Communications 145

      ページ: 132-136

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superspace Group Approach to the Crystal Structure of Na_<0.5>CoO_22007

    • 著者名/発表者名
      Dai Igarashi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 46・1

      ページ: 304-310

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystal Structure of Sr_<0.35>CoO_2 Compound Studied by High-Resolution Electron Microscopy2007

    • 著者名/発表者名
      Kunio Yubuta
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 46・2

      ページ: 712-715

    • NAID

      10018545510

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Static and Dynamic Characteristics of Thermoelectric Ceramics2007

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Kajitani
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 336-338

      ページ: 826-830

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 層状コバルト酸化物の結晶構造と熱電特性2006

    • 著者名/発表者名
      宮崎譲、舟橋良次
    • 雑誌名

      セラミックス 41

      ページ: 178-182

    • NAID

      10020525417

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Mo置換したぺロブスカイト型CaMn_<1-x>MoxO_3の高温熱電特性2009

    • 著者名/発表者名
      川島史也
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2009-03-31
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] [(Ca, Bi)_2CoO_3]_<0.62>CoO_2の高分解能電子顕微鏡観察2009

    • 著者名/発表者名
      湯蓋邦夫
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2009-03-31
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Aperiodic compounds as potential thermoelectric materials (Invited)2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyazaki
    • 学会等名
      33^<rd> Int'l Conf.and Expo.on Advanced Ceramics and Composites
    • 発表場所
      Daytona Beach,FL,USA
    • 年月日
      2009-01-22
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Aperiodic compounds as potential thermoelectric materials2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyazaki
    • 学会等名
      33^<rd> International Conference and Exposition on Advanced Ceramics and Composites
    • 発表場所
      Daytona Beach(USA)
    • 年月日
      2009-01-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Crystal Structure of K_xRhO_2 Single Crystal2008

    • 著者名/発表者名
      D. Igarashi
    • 学会等名
      The IUMRS International Conference in Asia 2008
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-12-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Na_xCoO_2におけるNa規則配列転移温度と組成の関係2008

    • 著者名/発表者名
      五十嵐大, 宮崎譲
    • 学会等名
      応用物理学会東北支部第63回学術講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-12-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 層状酸化物Ca_2Mn_<1-x>Mo_xO_4の合成と熱電特性2008

    • 著者名/発表者名
      川島史也
    • 学会等名
      応用物理学会東北支部第63回学術講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-12-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Na atom ordering on the physical properties in Na_<0.58>CoO_22008

    • 著者名/発表者名
      D. Igarashi, Y. Miyazaki
    • 学会等名
      27^<th> Int'l Conf.on Thermoelectrics(ICT2008)
    • 発表場所
      Corvallis,OR,USA
    • 年月日
      2008-08-05
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Discommensuration of doped Co-1212008

    • 著者名/発表者名
      T. Kaiitani
    • 学会等名
      International Conference on Thermoelectrics (ICT 2008)
    • 発表場所
      Oregon (USA)
    • 年月日
      2008-08-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] High temperature thermoelectric properties of layered oxide Ca_<2-x>Bi_xMnO_42008

    • 著者名/発表者名
      F. Kawashima
    • 学会等名
      International Conference on Thermoelectrics (ICT 2008)
    • 発表場所
      Oregon (USA)
    • 年月日
      2008-08-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Na atom ordering on the physical properties in Na_<0.58>CoO_22008

    • 著者名/発表者名
      D. Igarashi
    • 学会等名
      International Conference on Thermoelectrics (ICT 2008)
    • 発表場所
      Oregon (USA)
    • 年月日
      2008-08-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Excess oxygen in Rock-Salt-type layers of misfit-layered Bi-based oxides2008

    • 著者名/発表者名
      K. Yubuta
    • 学会等名
      International Conference on Thermoelectrios (ICT 2008)
    • 発表場所
      Oregon (USA)
    • 年月日
      2008-08-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Aperiodic Cuprates and Cobaltates(Invited)2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyazaki
    • 学会等名
      Solid State Chemistry : Past & Future
    • 発表場所
      Birmingham,UK
    • 年月日
      2008-04-18
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Aneriodic Cunrates and Cobaltates2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyazaki
    • 学会等名
      Solid State Chemistry : Past & Future
    • 発表場所
      Birmingham (UK)
    • 年月日
      2008-04-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Elecronic structure and thermoelectric properties of delafossite-type oxide CuFeO_22008

    • 著者名/発表者名
      T. Nozaki
    • 学会等名
      Solid State Chemistry : Past & Future
    • 発表場所
      Birmingham (UK)
    • 年月日
      2008-04-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Preparation, crystal structure and physical properties of α'-Na_xCoO_22008

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyazaki
    • 学会等名
      Zing Solid State Chemistry Conference
    • 発表場所
      Cancun,Mexico
    • 年月日
      2008-03-12
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Preparation, Crystal Structure and Physical Properties of α'‐Na_XCoO_22008

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyazaki
    • 学会等名
      Zing Solid State Chemistry
    • 発表場所
      Grand Oasis Resort Cancun,メキシコ
    • 年月日
      2008-03-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Chemical tuning of the misfit-layered cobaltate [Ca_2CoO_3]_pCoO_2(Invited)2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyazaki
    • 学会等名
      32^<nd> Int'l Conf.and Expo.on Advanced Ceramics and Composites
    • 発表場所
      Daytona Beach,FL,USA
    • 年月日
      2008-01-31
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Chemical Tuning of the Misfit‐layered Cobaltate[Ca_2CoO_3]_pCoO_22008

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyazaki
    • 学会等名
      32nd International Conference & Exposition on Advanced Ceramics & Composites
    • 発表場所
      Hilton Daytona Beach Resort & Ocean Center,米国
    • 年月日
      2008-01-31
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] The Effect of the Misfit Parameter on the Physical Properties of Misfit‐Layered Cobalt Oxides2007

    • 著者名/発表者名
      H. Abe
    • 学会等名
      7th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology
    • 発表場所
      Shanghai International Con‐vention Center,中国
    • 年月日
      2007-11-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Na_<0.58.CoO_2の中間規則相2007

    • 著者名/発表者名
      五十嵐大, 宮崎譲
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Na_<0.58>CoO_2の中間規則相2007

    • 著者名/発表者名
      五十嵐大
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 高配向層状コバルト酸化物の作製とその高温熱電特性2007

    • 著者名/発表者名
      生出 嘉
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] The thermoelectric properties of α'-Na_xCoO_22007

    • 著者名/発表者名
      X.Y. Huang, Y. Miyazaki, T. Kajitani
    • 学会等名
      26^<th> Int'l Conf.on Thermoelectrics(ICT2007)
    • 発表場所
      Jeju,South Korea
    • 年月日
      2007-06-05
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Triclinic Crystal Structure of[(Bi_<1-x>Co_x)_2(Sr_<1-y>Bi_y)_2 O_<4+δ>]_p[CoO_2]_2 with p=1.05 and δ=0.72007

    • 著者名/発表者名
      T. Kajitani
    • 学会等名
      26th International Conference on Thermoelectrics
    • 発表場所
      Shineville Luxury Resort Jeju,韓国
    • 年月日
      2007-06-05
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] The thermoelectric properties of α'‐Na_xCoO_22007

    • 著者名/発表者名
      X. Y. Huang
    • 学会等名
      26th International Conference on Thermoelectrics
    • 発表場所
      Shineville Luxury Resort Jeju,韓国
    • 年月日
      2007-06-05
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] High-resolution transmission electron microscopy study of[(Ca_<0.90>Sr_<0.10>)_2CoO_3]_<0.61>[CoO_2]single crystal2007

    • 著者名/発表者名
      K. Yubuta
    • 学会等名
      26th International Conference on Thermoelectrics
    • 発表場所
      Shineville Luxury Resort Jeju,韓国
    • 年月日
      2007-06-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Preparation and high‐temperature thermoelectric properties of textured cobaltite ceramics2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Oide
    • 学会等名
      26th International Conference on Thermoelectrics
    • 発表場所
      Shineville Luxury Resort Jeju,韓国
    • 年月日
      2007-06-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Crystal structure of Na_<0.5>CoO_2 : Nearly a commensurate misfit-layered cobalt oxide2006

    • 著者名/発表者名
      D. Igarashi, Y. Miyazaki
    • 学会等名
      25^<th> Int'l Conf.on Thermoelectrics(ICT2006)
    • 発表場所
      Wien,Austria
    • 年月日
      2006-08-08
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] 熱電変換技術ハンドブック2008

    • 著者名/発表者名
      宮崎譲
    • 出版者
      (株)エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] 熱電変換技術ハンドブック2008

    • 著者名/発表者名
      宮崎譲
    • 出版者
      株式会社エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [産業財産権] カルシウム・コバルト層状酸化物単結晶からなる熱電材料の製造方法2006

    • 発明者名
      黄向陽, 梶谷剛, 宮崎譲, 湯蓋邦夫
    • 権利者名
      科学技術振興機構
    • 産業財産権番号
      2006-197490
    • 出願年月日
      2006-07-19
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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