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固体電解質を用いたコバルト酸ストロンチウム薄膜の電気化学プロトン化

研究課題

研究課題/領域番号 21J10042
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分26020:無機材料および物性関連
研究機関北海道大学

研究代表者

楊 倩  北海道大学, 情報科学院, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2021-04-28 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードSolid electrolyte / SrCoOx / Protonation / Redox reaction
研究開始時の研究の概要

SrCoOx-based electrochemical devices have been proposed, but solid-state device that can be operated from HSrCoO2.5 to SrCoO3 has not been demonstrated thus far due to the absence of appropriate solid electrolyte. Here we utilize CAN as the electrolyte to realize the tri-state decice.

研究実績の概要

Several SrCoOx-based electrochemical devices have been proposed, but solid-state protonation from SrCoO2.5 to HxSrCoO2.5 (x = 1, 1.5, and 2) at room temperature has not been demonstrated thus far due to the absence of an appropriate solid electrolyte. I demonstrated a solid-state electrochemical protonation of SrCoO2.5 using mesoporous amorphous 12CaO・7Al2O3 (CAN) film as the solid electrolyte. The crystalline phase discretely changed from SrCoO2.5 to HSrCoO2.5, H1.5SrCoO2.5, and H2SrCoO2.5 through formation of an intermediate phase of H1.25SrCoO2.5. H1.5SrCoO2.5 was colorless transparent and showed weak ferromagnetism. The present results indicate that the CAN film can be used as the solid electrolyte for the protonation treatment of TMOs. This work has been published in ACS Appl. Electron. Mater. 3, 3296-3300 (2021). Further, I created a solid-state thermal transistor using SrCoOx and YSZ and submitted a patent.

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Pusan National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Solid-State Electrochemical Protonation of SrCoO2.5 into HxSrCoO2.5 (x = 1, 1.5 and 2)2021

    • 著者名/発表者名
      Qian Yang*, Joonhyuk Lee, Hyoungjeen Jeen, Hai Jun Cho, and Hiromichi Ohta*
    • 雑誌名

      ACS Appl. Electron. Mater.

      巻: 3 号: 7 ページ: 3296-3300

    • DOI

      10.1021/acsaelm.1c00505

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Solid-State Electrochemical Redox Control of the Optoelectronic Properties for SrFeOx Thin Films2021

    • 著者名/発表者名
      Qian Yang*, Hai Jun Cho, Hyoungjeen Jeen, and Hiromichi Ohta*
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 129 号: 21 ページ: 215303-215303

    • DOI

      10.1063/5.0053939

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Solid-State Electrochemical Switch of Superconductor-Metal-Insulators2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Xi、Kim Gowoon、Yang Qian、Wei Jiake、Feng Bin、Ikuhara Yuichi、Ohta Hiromichi
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 13 号: 45 ページ: 54204-54209

    • DOI

      10.1021/acsami.1c17014

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Solid-State Electrochemical Protonation Induced Phase Transition from SrCoO2.5 into HxSrCoO2.5 (x = 1, 1.5 and 2)2021

    • 著者名/発表者名
      Qian Yang, Joonhyuk Lee, Hyoungjeen Jeen, Hai Jun Cho, and Hiromichi Ohta
    • 学会等名
      薄膜材料デバイス研究会 第18回研究集会 in 京都
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Solid-state electrochemical redox control of the optoelectronic properties for SrFeOx thin films2021

    • 著者名/発表者名
      Q. Yang, H.J. Cho, H. Jeen, H Ohta
    • 学会等名
      第82回 応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Solid-state Electrochemical Protonation/Oxidation of SrCoOx Films2021

    • 著者名/発表者名
      Qian Yang, Joonhyuk Lee, Hyoungjeen Jeen, Bin Feng, Yuichi Ikuhara, Hai Jun Cho, and Hiromichi Ohta
    • 学会等名
      Electronic Materials and Applications 2021 (EMA2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 研究室のホームページ

    • URL

      https://functfilm.es.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 熱トランジスタ2021

    • 発明者名
      太田裕道, 楊 倩, ジョ ヘジュン
    • 権利者名
      太田裕道, 楊 倩, ジョ ヘジュン
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-164181
    • 出願年月日
      2021
    • 取得年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-05-27   更新日: 2024-03-26  

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