イオン伝導性酸化物における広帯域導電率測定による格子振動解析

• 研究課題/領域番号: 23750242
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 寺西 貴志 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教 (90598690)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: 酸化物イオン伝導体 / 広帯域導電スペクトル法 / 定化ジルコニア / バルク導電率 / 格子振動パラメータ / 安定化ジルコニア / イオン伝導体 / イオンホッピング / 格子振動

研究概要

酸化物イオン伝導体セラミックスにおいて,電気領域(数 Hz 以上)から光領域(THz)に及ぶ広周波数帯域における複素導電率を連続的に評価する手法を開発した.本手法を用いて,代表的な酸化物イオン伝導体(イットリア安定化ジルコニア等)について評価を行い,格子振動の振る舞いとイオン導電率の関係を定量的に調べた.結果,格子振動定数のうちダンピングファクター(振動の減衰項)が小さいほど,イオン導電率が高いという一定の相関を見出すことができた.

研究成果

• [雑誌論文] Complex Conductivity Using Wideband Spectroscopy for Yttria/Ytterbia-Stabilized Zirconia Ceramics (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Teranishi, K. Shimizu, N. Akiyama, H. Hayashi, A. Kishimoto, K. Fujimori
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physic 巻: 51 号: 1R ページ: 011102-011102
  • DOI: 10.1143/jjap.51.011102
  • NAID: 40019137727
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quasi-millimeter-wave absorption behavior in Y/Yb-stabilized zirconia ceramics (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Teranishi, N. Akiyama, K. Ayano, H. Hayashi, A. Kishimoto, K. FujimoHoshina, H. Takeda, T. Tsurumi
  • 雑誌名: AppliePhysics Letters 巻: 100巻 号: 24
  • DOI: 10.1063/1.4729147
  • 査読あり
• [雑誌論文] Broadband spectroscopy of the complex conductivity of polycrystalline yttria-stabilized zirconia (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Teranishi, H. Hayashi, A. Kishimoto, anTsurumi
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering 巻: 177巻 号: 1 ページ: 69-73
  • DOI: 10.1016/j.mseb.2011.09.039
  • 査読あり
• [学会発表] Analysis of Conduction Behavior in ZrO2-based Ceramics using Broadband Conductivity Spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Teranishi
  • 学会等名: 29th KJ Ceramics Seminar
  • 発表場所: Deagu (韓国)
  • 年月日: 2012-11-23
• [学会発表] 酸化物イオン伝導体M2O3-ZrO2(M = Al, Gd, Y, Yb) における広帯域複素導電率 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺西 貴志
  • 学会等名: 第32回エレクトロセラミックス研究討論会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2012-10-27
• [学会発表] 広帯域導電率測定によるZrO2系酸化物イオン伝導体の電気伝導挙動の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺西 貴志
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 第25回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] 広帯域導電スペクトル法を用いたジルコニア基イオン伝導体の電気伝導挙動の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺西 貴志
  • 学会等名: 第50回セラミックス基礎科学討論会
  • 発表場所: 国際ファッションセンター(東京都)
  • 年月日: 2012-01-12
• [学会発表] 酸化物イオン伝導体M2O3-ZrO2(M = Al, Gd, Y, Yb)における広帯域複素導電率 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺西 貴志
  • 学会等名: 第32回エレクトロセラミックス研究討論会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
• [学会発表] 広帯域導電スペクトル法を用いたジルコニア基イオン伝導体の電気伝導挙動の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺西 貴志，清水 光介，林 秀考，岸本 昭
  • 学会等名: セラミックス基礎科学討論会第50回記念大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] ZrO2基イオン伝導体セラミックスにおける準ミリ波吸収挙動の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺西貴志，秋山 直毅，綾野 敬子，林秀考，岸本昭
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2012年会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Broadband Conductivity Spectroscopy on Zirconia-based Ion Conductors (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Teranishi, K. Shimizu, H. Hayashi, and A. Kishimoto
  • 学会等名: 15th US-Japan Seminar on Dielectric and Piezoelectric Ceramics
  • 発表場所: 鹿児島
• [学会発表] Broadband Spectroscopy of the Complex Conductivity of Zirconia-Based Ion Conductors (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Teranishi, K. Shimizu, H. Hayashi, and A. Kishimoto
  • 学会等名: 28th International Japan-Korea Seminar on Ceramics
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] ZrO2基イオン伝導体における広帯域複素導電率測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 寺西 貴志，清水 光介，林 秀考，岸本 昭
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形
• [学会発表] ジルコニア基イオン伝導体における広帯域複素導電率スペクトロスコピー (2011)
  • 著者名/発表者名: 寺西 貴志，清水 光介，林 秀考，岸本 昭
  • 学会等名: 第31回エレクトロセラミックス研究討論会
  • 発表場所: 東京