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ホットスポット酸素センサの高速応答化のための酸化物イオン拡散の新規解析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24656255
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 計測工学
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

岡元 智一郎  長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (60313566)

研究分担者 髙田 雅介 (高田 雅介)  長岡技術科学大学, 名誉教授 (20107551)
黒木 雄一郞 (黒木 雄一郎)  長岡技術科学大学, 大学院工学研究科, 助教 (90324003)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード酸素センサ / 応答性 / 微細構造 / ディップコート / ゲルキャスティング / 造孔材 / 拡散 / 機械的強度 / ホットスポット / 相対密度 / 炭素粉末 / 拡散速度 / 表皮効果 / 応答時間 / 拡散係数
研究概要

エネルギー・環境問題への懸念や安全・安心・快適な生活への要求から、酸素センサの活躍の場が広がっている。本申請者らが見出したホットスポット現象を利用した酸素センサは、電解液を使用せず、材料の温度制御も不要であり、金や白金の電極も不要である。また、応答性において更なる特性の向上が期待できるため、高い汎用性と信頼性を併せ持つセンサとなり得る。そこで、本研究では、ホットスポット酸素センサの高速応答化を目指して、1. 材料中での酸素の拡散挙動の解析、2. 材料中の酸素の拡散速度を向上させる組成・微細構造の設計、3. 所望の微細構造を実現する合成法の開発を行った。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (15件)

  • [雑誌論文] Luminescence of Activator-doped Alunite Synthesized under Hydrothermal Condition2014

    • 著者名/発表者名
      S. Kimura, Y. Kuroki, T. Okamoto and M. Takata
    • 雑誌名

      Transactions on GIGAKU

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of Nanocrystalline Ce_<0.9>Gd0.1O1.95 Solid Electrolyte by Sol-Gel Technique Suranaree2014

    • 著者名/発表者名
      P. Timakul, Y. Kuroki, T. Okamoto and M. Takata
    • 雑誌名

      Journal of Science and Technology

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Growth of ZnO Nanocrystals on Quartz Glass Substrates by Electric Current Heating Method2014

    • 著者名/発表者名
      R. Sivakumar, T. Tsunoda, Y. Kuroki, T. Okamoto and M. Takata
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Sensitivity and durability of optical hydrogen sensor using Pd_<100-x>Mg_x film2013

    • 著者名/発表者名
      T. Okamoto, Y. Tanaka and M. Takata
    • 雑誌名

      Journal of the Australian Ceramic Society

      巻: 49 ページ: 21-25

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Relationship between particle size and photochromic characteristics of tungsten oxide films prepared by electric current heating method using tungsten wire2013

    • 著者名/発表者名
      T. Hagizawa, T. Honma, Y. Kuroki, T. Okamoto and M. Takata
    • 雑誌名

      Ceramics International

      巻: 39 ページ: 2851-2855

    • 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] Sensitivity and durability of optical hydrogen sensor using Pd100-xMgx film2013

    • 著者名/発表者名
      T. Okamoto, Y. Tanaka and M. Takata
    • 雑誌名

      Journal of the Australian Ceramic Society

      巻: 49 ページ: 21-25

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Oxygen Sensors Exploiting Hot Spots in GdBa_2Cu_3O_<7-δ>-based Composite Ceramic Rods2012

    • 著者名/発表者名
      T. Okamoto, Y. Kuroki and M. Takata
    • 雑誌名

      Transactions on GIGAKU

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Development of Oxygen Sensors Exploiting Hot Spots in GdBa2Cu3O7-δ-based Composite Ceramic Rods2012

    • 著者名/発表者名
      T. Okamoto, Y. Kuroki and M. Takata
    • 雑誌名

      Transactions on GIGAKU

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Microstructure Control of GdBa_2Cu_3O_<7-δ>-based Ceramic Rods and Its Influence on Hot Spot Phenomena2013

    • 著者名/発表者名
      T. Okamoto, H. Uchiyama, Y. Kuroki and M. Takata
    • 学会等名
      30th International Japan-Korea Seminar on Ceramics
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2013-11-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Ca_2(Al_xMn_<1->x)_20_5+δの抵抗率の温度および酸案分圧依存性2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木雄大, 黒木雄一郎, 岡元智一郎, 高田雅介
    • 学会等名
      平成25年度日本セラミックス協会東北北海道支部
    • 発表場所
      長岡グランドホテル
    • 年月日
      2013-10-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] GdBa_2Cu_3O_<7->δ基セラミック線材の微細構造制御とホットスポット現象を利用したデバイスの低消費電力化2013

    • 著者名/発表者名
      岡元智一郎, 内山陽斗, 黒木雄一郎, 高田雅介
    • 学会等名
      平成25年度日本セラミックス協会東北北海道支部
    • 発表場所
      長岡グランドホテル
    • 年月日
      2013-10-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 炭素粉末を用いて作製した多孔質GdBa_2Cu_3O_<7-δ>セラミックス線材の断面積がホットスポット現象に及ぼす影響2013

    • 著者名/発表者名
      内山陽斗, 岡元智一郎, 黒木雄一郎, 高田雅介
    • 学会等名
      平成25年度日本セラミックス協会東北北海道支部
    • 発表場所
      長岡グランドホテル
    • 年月日
      2013-10-24
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] GdBa_2Cu_3O_<7->δ基セラミック線材の密度がホットスポット現象を利用したデバイスの小型化に及ぼす影響2013

    • 著者名/発表者名
      岡元智一郎, 内山陽斗, 黒木雄一郎, 高田雅介
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第26回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2013-09-04
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Relationship Between Microstructure and Properties of Oxygen Sensor Exploiting Hot Spot in GdBa_2Cu_3O_<7->δRod Prepared Using Graphite as Pore-forming Agent2013

    • 著者名/発表者名
      H. Uchiyama, T. Okamoto, Y. Kuroki and M. Takata
    • 学会等名
      The 2nd International GIGAKU Conference in Nagaoka
    • 発表場所
      長岡技術科学大学
    • 年月日
      2013-06-23
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] GdBa_2Cu_3O_<7->δセラミックスの微細構造がホットスポット酸素センサの特性に与える影響2013

    • 著者名/発表者名
      岡元智一郎, 内山陽斗, 黒木雄一郎, 高田雅介
    • 学会等名
      第51回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2013-01-10
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] GdBa2Cu3O7-δセラミックスの微細構造がホットスポット酸素センサの特性に与える影響2013

    • 著者名/発表者名
      岡元智一郎, 内山陽斗, 黒木雄一郎, 高田雅介
    • 学会等名
      第51回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 造孔剤を用いて作製したGdBa_2Cu_3O_<7->δ線材のホットスポット現象2012

    • 著者名/発表者名
      内山陽斗, 黒木雄一郎, 岡元智一郎, 高田雅介
    • 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
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2012-09-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 造孔剤を用いて作製したGdBa2Cu3O7-δ 線材のホットスポット現象2012

    • 著者名/発表者名
      内山陽斗, 黒木 雄一郎, 岡元 智一郎, 高田 雅介
    • 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 (東山キャンパス)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Relationship Between Microstructure and Properties of Oxygen Sensor Exploiting Hot Spot in GdBa2Cu3O7-δ Rod Prepared Using Graphite as Pore-forming Agent

    • 著者名/発表者名
      H. Uchiyama, T. Okamoto, Y. Kuroki, M. Takata
    • 学会等名
      The 2nd International GIGAKU Conference in Nagaoka
    • 発表場所
      長岡技術科学大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] GdBa2Cu3O7-δ基セラミック線材の密度がホットスポット現象を利用したデバイスの小型化に及ぼす影響

    • 著者名/発表者名
      岡元智一郎、内山 陽斗、黒木雄一郎、高田雅介
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第26回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      信州大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 炭素粉末を用いて作製した多孔質GdBa2Cu3O7-δセラミックス線材の断面積がホットスポット現象に及ぼす影響

    • 著者名/発表者名
      内山陽斗、岡元智一郎、白黒木雄一郎、高田雅介
    • 学会等名
      平成25年度日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会
    • 発表場所
      長岡グランドホテル
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] GdBa2Cu3O7-δ基セラミックス線材の微細構造制御とホットスポット現象を利用したデバイスの低消費電力化

    • 著者名/発表者名
      岡元智一郎、内山陽斗、黒木雄一郎、高田雅介
    • 学会等名
      平成25年度日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会
    • 発表場所
      長岡グランドホテル
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Ca2(AlxMn1-x)205+δの抵抗率の温度および酸案分圧依存性

    • 著者名/発表者名
      鈴木雄大、黒木雄一郎、岡元智一郎、高田雅介
    • 学会等名
      平成25年度日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会
    • 発表場所
      長岡グランドホテル
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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