| 研究概要 |
本課題では,2個のK_2NiF_4型酸化物Pr_2(Ni_0.75Cu_0.25)_0.95Ga_0.05O_4+δ,およびPr_2Ni_0.75Cu_0.25O_4+δの結晶構造,核密度分布,電子構造および酸素透過率を調べた.高温下におけるPr2(Ni_0.75Cu_0.25)_0.95Ga_0.05O_4+δおよびPr_2Ni_0.75Cu_0.25O_4+δの核密度分布において,頂点酸素O2から格子間酸素O3を通って隣の単位胞の頂点酸素O2に至る酸化物イオンの拡散経路を可視化した.これは準格子間機構による拡散を示している.Ο2-Ο3経路上の最小核密度ρN(T)が,酸素拡散に対する有用な微視的パラメーターであることがわかった.ρN(T)は拡散に対するボトルネックにおける酸素の確率密度であるとみなせる.酸素透過率ρp(T)はρN(T)と共に増加する.規格化した酸素透過率の対数(log(ρP(T)/δ))をT^-1(絶対温度の逆数)に対してプロットすることにより見積もった酸素拡散に対する活性化エネルギーは温度にあまり依存しない.これはlog(ρN(T)/δ)をT^-1に対してプロットして見積もった,ボトルネックにおける酸素の生成エネルギーが温度にあまり依存しないことと同様である.以上の結果は,格子間酸素量δが酸化物イオンの拡散に対するキャリア濃度に比例することを示している.
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