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結晶格子変調はイオン伝導性固体の新規物質探索手法となりうるか?

研究課題

研究課題/領域番号 23686020
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関東北大学

研究代表者

井口 史匡  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00361113)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
27,690千円 (直接経費: 21,300千円、間接経費: 6,390千円)
2013年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2012年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2011年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
キーワードYSZ / プロトン導電体 / 結晶格子変調 / イオン伝導 / 熱応力 / 導電特性 / 応力 / イオン伝導性固体 / 固体電解質 / 残留応力 / 酸素イオン導電体 / 薄膜 / 多結晶体 / リチウムイオン導電体 / 化学膨張
研究概要

イオン伝導性固体の結晶格子を外部から変調させることにより導電特性を制御可能か,そしてその方法が物質探索手法として意味のあるものかを酸素イオンやプロトン導電体を例に検討した。外部から固体に熱膨張係数の差から生じる熱応力を印可し,結晶格子を変調させ同時にその導電特性を計測した。その結果,外部から応力を加え結晶格子が大きくなるように変調させた場合,導電特性が向上し,小さくなると低下するという結果が得られ,結晶格子変調を用いた新規物質探索への可能性が示された。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] ラマン散乱分光法を用いた作動状態のSOFCにおける応力状態の評価2013

    • 著者名/発表者名
      井口史匡
    • 雑誌名

      燃料電池

      巻: 13 ページ: 40-48

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Stress Conditions Transition by Thermal Annealing in Barium Zirconate Based Proton Conducting Thin Films Fabricated Using PLD Method2013

    • 著者名/発表者名
      Taro Fukushige, Fumitada Iguchi, Makoto Shimizu, Hiroo Yugami
    • 雑誌名

      Electrochemical Society Transactions (SOFC-13)

      巻: 57 ページ: 1045-1052

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between Electrical Properties and Stress Field in Solid Electrolyte Thin Films2013

    • 著者名/発表者名
      Yohei Osawa, Fumitada Iguchi, Makoto Shimizu, Hiroo Yugami
    • 雑誌名

      Electrochemical Society Transactions (SOFC-13)

      巻: 57 ページ: 1097-1102

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SOFC作動環境下におけるNi-YSZ系アノード材料の機械的特性2012

    • 著者名/発表者名
      北原大道, 井口史匡, 奥田倫也, 佐多教子, 川田達也, 湯上浩雄
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集A編

      巻: 78, 792 ページ: 1198-1207

    • NAID

      130002050345

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of Raman peak shift under applied isostatic pressure in rare-earth-doped ceria for evaluation of quantitative stress conditions in SOFCs2012

    • 著者名/発表者名
      Fumitada Iguchi, Syo Onodera, Noriko Sata, Hiroo Yugami
    • 雑誌名

      Solid State Ionics

      巻: 225 ページ: 99-103

    • DOI

      10.1016/j.ssi.2012.06.022

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SOFC作動環境下におけるランタンマンガナイト系カソード材料のクリープ特性2012

    • 著者名/発表者名
      井口史匡, 奥田倫也, 北原大道, 佐多教子, 川田達也, 湯上浩雄
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集A編

      巻: 78, 787 ページ: 523-530

    • NAID

      130002050267

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SOFC作動環境下におけるランタンマンガナイト系カソード材料のクリープ特性2012

    • 著者名/発表者名
      井口史匡
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集A編

      巻: 78 ページ: 523-530

    • NAID

      130002050267

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SOFC 作動環境下におけるNi-YSZ系アノード材料の機械的特性2012

    • 著者名/発表者名
      北原大道
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集A編

      巻: 78 ページ: 1198-1207

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 面内圧縮応力状態下における安定化ジルコニアの電気的特性2014

    • 著者名/発表者名
      井口史匡,山根拓也,清水信,湯上浩雄
    • 学会等名
      M & M2014材料力学コンファレンス
    • 発表場所
      福島(発表確定)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 面内圧縮応力状態下における安定化ジルコニアの電気的特性2014

    • 著者名/発表者名
      井口史匡,山根拓也,清水信,湯上浩雄
    • 学会等名
      M&M2014 材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      福島,日本
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Stress Conditions Transition by Thermal Annealing in Barium Zirconate Based Proton Conducting Thin Films Fabricated Using PLD Method2013

    • 著者名/発表者名
      Taro Fukushige, Fumitada Iguchi, Makoto Shimizu, Hiroo Yugami
    • 学会等名
      13th international symposium on Solid Oxide Fuel Cells (SOFC-XIII)
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Relationship between Electrical Properties and Stress Field in Solid Electrolyte Thin Films2013

    • 著者名/発表者名
      Yohei Osawa, Fumitada Iguchi, Makoto Shimizu, Hiroo Yugami
    • 学会等名
      13th international symposium on Solid Oxide Fuel Cells (SOFC-XIII)
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Residual Stress and Strain in Thin Films Fabricated Using PLD Method2013

    • 著者名/発表者名
      Fumitada Iguchi , Yohei Osawa, Taro Fukushige, Hiroo Yugami
    • 学会等名
      19th international conference on Solid State Ionics (SSI-19)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] CRYSTALLIZATION PROCESS OF BARIUM AND STRONTIUM ZIRCONATES BY PULSED LASER DEPOSITION2013

    • 著者名/発表者名
      Noriko Sata, Yuta Fujiwara, Yoshikazu Shibata, Yuki Nagao, Fumitada Iguchi, Hiroo Yugami, Katsuhiro Nomura and Hiroyuki Kageyama
    • 学会等名
      19th international conference on Solid State Ionics (SSI-19)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] YSZ薄膜における残留ひずみが導電特性に与える影響2012

    • 著者名/発表者名
      井口史匡,大沢洋平,清水信,湯上浩雄
    • 学会等名
      第38回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      京都,日本
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Relationship between Electrical Properties and Stress Field in Solid Electrolyte Thin Films2012

    • 著者名/発表者名
      Fumitada Iguchi, Yohei Osawa, Hiroo Yugami
    • 学会等名
      Pacific rim meeting on electrochemical and solid-state science (PRiME2012)
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Residual stress in yttrium doped barium zirconate thin films fabricated by PLD method2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroo Yugami, Fumitada Iguchi, Taro Fukushige, Noriko Sata
    • 学会等名
      16th international conference on solid state proton conductors (SSPC-16)
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
  • [学会発表] ELECTRONIC STRUCTURE OFPROTON CONDUCTOR BaZr_<1-x>Y_xO_3 PROBED BY SOFT-X-RAYSPECTROSCOPY2012

    • 著者名/発表者名
      T. Higuchi, F. Iguchi, Y. Nagao, N. Sata
    • 学会等名
      Asian conference on solid state ionics 2012
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Relationship between Electrical Properties and Stress Field in Solid Electrolyte Thin Films2012

    • 著者名/発表者名
      F.Iguchi
    • 学会等名
      Pacific rim meeting on electrochemical and solid-state science (PRiME2012)
    • 発表場所
      Hawaii,.USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ELECTRONIC STRUCTURE OFPROTON CONDUCTOR BaZr1-xYxO3PROBED BY SOFT-X-RAYSPECTROSCOPY2012

    • 著者名/発表者名
      T. Higuchi
    • 学会等名
      Asian conference on solid state ionics 2012
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] YSZ薄膜における残留ひずみが導電特性に与える影響2012

    • 著者名/発表者名
      井口史匡
    • 学会等名
      第38回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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