キンク挙動を伴う固体中のイオン拡散と非調和性の微視的機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24K08047
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26020:無機材料および物性関連
• 研究機関: 大分工業高等専門学校
• 研究代表者: 池田 昌弘 大分工業高等専門学校, 一般科理系, 准教授 (80597667)
• 研究分担者: 安仁屋 勝 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (30221724)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 固体電解質 / 拡散 / キンク挙動 / フォノン / 非調和性

研究開始時の研究の概要

イオン伝導度や拡散係数などの輸送係数の温度依存性ではキンク挙動（連続的な折れ曲がり）が認められる。例えば、イオン結晶では、不純物濃度に敏感な外因性領域と影響しない内因性領域があり、それらは連続的に繋がっている。また、金属ガラス中のトレーサー拡散にも類似の挙動が見られる。これらのキンク挙動に伴う連続性は、従来の理論的枠組みからは十分に説明されず、その解明は固体中の普遍的な原子拡散機構に関する基礎科学の観点からも重要である。本研究では、輸送係数のキンク挙動、並びに、イオン伝導体で現れる強い格子振動の非調和性の出現について、前回の科研費課題研究で得られた知見を基に、それらの微視的機構を明らかにする。