フレームワーク構造を利用した等方性負の熱膨張物質への多様な伝導性の付与

• 研究課題/領域番号: 25420703
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 山村 泰久 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (80303337)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 負の熱膨張 / イオン伝導 / フレームワーク構造 / 酸化物

研究成果の概要

温度上昇に伴い体積が収縮する性質を持つ負の熱膨張物質は，様々な応用が期待されている．しかし，負の熱膨張を示す物質はそれ以外に機能をもたないため，負の熱膨張以外の機能を有する負の熱膨張物質の開発が必要である．本研究では，等方的負の熱膨張物質の一つであるタングステン酸ジルコニウムに伝導性を付加する研究を行った．価数の小さい陽イオンを添加することにより，酸素イオンが結晶中を動くイオン伝導性を付加することに成功し，その伝導機構を明らかにした．

研究成果

• [雑誌論文] 負の熱膨張材料ZrW2O8 の微構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤幸生，山村泰久，幾原雄一
  • 雑誌名: 顕微鏡 巻: 50 ページ: 197-200
  • NAID: 130007701847
  • 査読あり
• [学会発表] 負の熱膨張物質ZrW2O8の3価陽イオン置換体におけるイオン伝導 (2015)
  • 著者名/発表者名: 堀江克人，山村泰久，菱田真史，長友重紀，齋藤一弥
  • 学会等名: 第51回熱測定討論会
  • 発表場所: 東京電機大学埼玉鳩山キャンパス（埼玉県比企郡鳩山町）
  • 年月日: 2015-10-08
• [学会発表] 負の熱膨張物質Sc2(Mo1-xWx)3O12の構造相転移(II) (2014)
  • 著者名/発表者名: 猪端沙希，山村泰久，菱田真史，長友重紀，齋藤一弥
  • 学会等名: 第50回記念熱測定討論会
  • 発表場所: 大阪大学・豊中市
  • 年月日: 2014-09-28 – 2014-09-30
• [学会発表] 広い温度範囲にわたる負の熱膨張の発現機構
  • 著者名/発表者名: 山村泰久
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学 常三島キャンパス，徳島市
  • 招待講演
• [学会発表] COMPOSITION DEPENDENCE OF STRUCTURAL PHASE TRANSITION IN NTE CERAMICS Sc2(Mo1-xWx)3O12
  • 著者名/発表者名: Saki INOHATA, Yasuhisa YAMAMURA, Mafumi HISHIDA, Shigenori NAGATOMO, Kazuya SAITO
  • 学会等名: The Fifth International Symposium on New Frontiers of Thermal Studies of Materials
  • 発表場所: 横浜情報文化センター，横浜市
• [学会発表] 負の熱膨張物質Sc2(Mo1-xWx)3O12の構造相転移
  • 著者名/発表者名: 猪端沙希，山村泰久，菱田真史，長友重紀，齋藤一弥
  • 学会等名: 第49回熱測定討論会
  • 発表場所: 千葉工業大学津田沼キャンパス，習志野市