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融体におけるガラス化及び結晶化に伴う輸送過程の微視的機構

研究課題

研究課題/領域番号 25871035
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 結晶工学
無機工業材料
研究機関福井工業高等専門学校

研究代表者

池田 昌弘  福井工業高等専門学校, 一般科目(自然系), 講師 (80597667)

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 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード非晶質 / 結晶 / 拡散 / イオン伝導 / 失透 / 固体電解質 / シリカガラス / 粘性流動 / 非アレニウス性 / フラジリティー / アルカリ金属化合物 / アモルファス固体
研究成果の概要

粘性に対する結合強度・配位数揺らぎ(BSCNF)モデルが、VFT則に帰着することを見出した。当モデルから定義される協同運動性を示す量NBがガラス転移温度近傍で拡散係数と関連することを示した。固体電解質が示すイオン伝導度の非アレニウス性に対する表式をBSCNFモデルの拡張により提案し、6配位-4配位の構造変化が生じるイオン度の閾値からの逸脱が揺らぎと相関があることを明らかにした。また本課題では、シリカガラスの失透化が、アルカリ金属化合物の接触下でどう進行するかを実験的側面から探求した。900℃から1000℃付近の失透深度の変化率が、SiO2結晶相の構造変化と密接に関連していることが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (38件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Elastic properties and activation energy profiles of viscosity in Ge-Se system across the glass-transition range2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 雑誌名

      Journal of Non-Crystalline Solids

      巻: 431 ページ: 52-56

    • DOI

      10.1016/j.jnoncrysol.2015.05.017

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Non-Arrhenius ionic conductivity in solid electrolytes: A theoretical model and its relation with the bonding nature2015

    • 著者名/発表者名
      Yohei Okada, Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 雑誌名

      Solid State Ionics

      巻: 281 ページ: 43-48

    • DOI

      10.1016/j.ssi.2015.08.020

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of a model for analyzing the temperature dependence of the viscosity of ion conducting polymers and ionic liquids2014

    • 著者名/発表者名
      Masaru Aniya, Masahiro Ikeda, Sahara, Jean Leopold Ndeugueu
    • 雑誌名

      Arabian Journal for Science and Engineering

      巻: 39 号: 9 ページ: 6627-6633

    • DOI

      10.1007/s13369-014-1187-3

    • NAID

      120005669604

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ionization condition scaled with molecular cooperativity in ionic liquids - lithium salt mixtures2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 雑誌名

      Proceedings of the 11th Asian Conference on Solid State Ionics (ACSSI 2014)

      ページ: 207-216

    • DOI

      10.3850/978-981-09-1137-9_067

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A model for the non-Arrhenius ionic conductivity of solid electrolytes2014

    • 著者名/発表者名
      Yohei Okada, Sahara, Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 雑誌名

      Proceedings of the 11th Asian Conference on Solid State Ionics (ACSSI 2014)

      ページ: 130-137

    • DOI

      10.3850/978-981-09-1137-9_106

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Analysis of cooperativity in metallic glass forming liquids2014

    • 著者名/発表者名
      Masaru Aniya, Masahiro Ikeda
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 783-786 ページ: 1889-1894

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.783-786.1889

    • NAID

      120005669603

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of the ionic conductivity in lithium salt-containing ionic liquids based on the bond strength-coordination number fluctuation model2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 雑誌名

      Solid State Ionics

      巻: 262 ページ: 476-481

    • NAID

      120005841611

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Relationship between Diffusivity and Cooperativity of Supercooled Liquids in the Proximity of Glass Transition2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda and Masaru Aniya
    • 雑誌名

      Journal of Non-Crystalline Solids

      巻: 383 ページ: 44-48

    • DOI

      10.1016/j.jnoncrysol.2013.04.004

    • NAID

      120005716620

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Study on the Correlation between Fragility and Cooperativity in Wide Class of Glass-Forming Substances2013

    • 著者名/発表者名
      Masaru Aniya and Masahiro Ikeda
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 48 ページ: 113-119

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2013.07.019

    • NAID

      120005669602

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Understanding the Vogel-Fulcher-Tammann Law in terms of the Bond Strength-Coordination Number Fluctuation Model2013

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda and Masaru Aniya
    • 雑誌名

      Journal of Non-Crystalline Solids

      巻: 371-372 ページ: 53-57

    • DOI

      10.1016/j.jnoncrysol.2013.04.034

    • NAID

      120005668454

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 広い温度領域にわたる高分子および分子性液体の緩和時間: アレニウス-非アレニウス型挙動の記述2016

    • 著者名/発表者名
      池田昌弘、安仁屋勝
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 非アレニウス型イオン伝導度を示す物質の分類2016

    • 著者名/発表者名
      岡田陽平、池田昌弘、安仁屋勝
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A Theoretical Model for the Non-Arrhenius Ionic Conductivity of Solid Electrolytes2016

    • 著者名/発表者名
      Masaru Aniya, Yohei Okada, Masahiro Ikeda
    • 学会等名
      EMN Meeting on Ceramics
    • 発表場所
      Hong Kong (China)
    • 年月日
      2016-01-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 固体電解質における非アレニウス型イオン伝導度: 理論的モデル及び結合性との関係II2015

    • 著者名/発表者名
      岡田陽平、池田昌弘、安仁屋勝
    • 学会等名
      第41回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Non-Arrhenius Transport Property in Glass-Forming Materials2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 学会等名
      ISAMMDoF 2015, 2nd International Symposium on Advanced Materials Having Muti-Degrees-of-Freedom
    • 発表場所
      Kumamoto (Japan)
    • 年月日
      2015-11-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Configuration Entropy of Polymer Electrolytes: Evaluation based on the Bond Strength-Coordination Number Fluctuation Model2015

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Morishita, Eita Hirano, Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 学会等名
      ISAMMDoF 2015, 2nd International Symposium on Advanced Materials Having Muti-Degrees-of-Freedom
    • 発表場所
      Kumamoto (Japan)
    • 年月日
      2015-11-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Theoretical Model for the Non-Arrhenius Ionic Conductivity in Solid Electrolytes2015

    • 著者名/発表者名
      Yohei Okada, Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 学会等名
      ISAMMDoF 2015, 2nd International Symposium on Advanced Materials Having Muti-Degrees-of-Freedom
    • 発表場所
      Kumamoto (Japan)
    • 年月日
      2015-11-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Degree of Cooperativity in the α-Process and its Relation with the Diffusivity in Polymers and Molecular Liquids2015

    • 著者名/発表者名
      Masaru Aniya, Masahiro Ikeda
    • 学会等名
      11th IUPAC International Conference on Novel Materials and their Synthesis (NMS-XI)
    • 発表場所
      Qinhuangdao (China)
    • 年月日
      2015-10-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Devitrification of Chlorine-Containing Silica Glass2015

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Horii, Nobu Kuzuu, Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 学会等名
      PNCS-XIV 14th International Conference on the Physics of Non-Crystalline Solids
    • 発表場所
      Niagara Falls, NY (USA)
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超イオン導電相における蛍石型結晶のイオン伝導度に対するモデル2015

    • 著者名/発表者名
      池田昌弘、安仁屋勝
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      吹田市
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] イオン導電体における拡散係数とグリューナイゼン・パラメータ2015

    • 著者名/発表者名
      平野詠大、池田昌弘、安仁屋勝
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      吹田市
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Phase Transition of Silica Crystal and Impurity Distribution in the Devitrification of Silica Glass2015

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Horii, Nobu Kuzuu, Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 学会等名
      EM-NANO 2015, The 5th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies
    • 発表場所
      Niigata (Japan)
    • 年月日
      2015-06-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 固体電解質におけるイオン伝導度のアレニウス-非アレニウス転移2015

    • 著者名/発表者名
      岡田陽平, 池田昌弘, 安仁屋勝
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ガラス転移域を跨るGe-Se系の弾性と粘性2015

    • 著者名/発表者名
      池田昌弘, 安仁屋勝
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 反応雰囲気気体がシリカガラスの失透に及ぼす影響 (II)2015

    • 著者名/発表者名
      堀井直弘, 桑名秀太, 高野直也, 葛生伸, 池田昌弘, 安仁屋勝, 青山義弘, 野村保之
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2015-03-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Medium Range Structure, Ionic Conductivity and Fragility of Superionic Glasses2015

    • 著者名/発表者名
      Masaru Aniya, Masahiro Ikeda
    • 学会等名
      EMN Meeting on Ceramics
    • 発表場所
      Florida, USA
    • 年月日
      2015-01-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 固体電解質における非アレニウス型イオン伝導度:理論的モデル及び結合性の関係2014

    • 著者名/発表者名
      岡田陽平, 池田昌弘, 安仁屋勝
    • 学会等名
      第40回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      東京工業大学蔵前会館
    • 年月日
      2014-11-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] シリカガラスの失透に対する反応雰囲気気体の影響2014

    • 著者名/発表者名
      堀井直宏, 寺岡智巳, 葛生伸, 池田昌弘, 安仁屋勝, 青山義弘
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] AgI系イオン伝導性ガラス形成液体における粘性の非アレニウス-アレニウス型転移2014

    • 著者名/発表者名
      池田昌弘, 安仁屋勝
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 固体電解質における非アレニウス型イオン伝導と結合性2014

    • 著者名/発表者名
      岡田陽平, Sahara, 池田昌弘, 安仁屋勝
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of the Stokes-Einstein Relation in Polymer Electrolytes II2014

    • 著者名/発表者名
      Sahara, Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of Viscosity, Conductivity, and Cooperativity of Ion Conducting Polymers based on the Bond Strength-Coordination Number Fluctuation Model2014

    • 著者名/発表者名
      Sahara, Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 学会等名
      Conference in Asia 2014 (IUMRS-ICA 2014)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2014-08-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Elastic Properties of Chalcogenide Systems across the Liquid-Glass Transition2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda, Sahara, Masaru Aniya
    • 学会等名
      19th International Symposium on Non-Oxide and New Optical Glasses (ISNOG 2014)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2014-08-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Structural Relaxation and Optical Properties in Amorphous Chalcogenides2014

    • 著者名/発表者名
      Masaru Aniya, Masahiro Ikeda, Shosuke Ikeda
    • 学会等名
      19th International Symposium on Non-Oxide and New Optical Glasses (ISNOG 2014)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2014-08-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 非アレニウス型イオン伝導度に対する結合論の観点からの解析2014

    • 著者名/発表者名
      岡田陽平, Sahara, 池田昌弘, 犬童貴樹, 安仁屋勝
    • 学会等名
      第17回超イオン導電物性研究会
    • 発表場所
      日本大学生産工学部
    • 年月日
      2014-07-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Ionization Condition Scaled with Molecular Cooperativity in Ionic Liquids - Lithium Salt Mixtures2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 学会等名
      14th Asian Conference on Solid State Ionics (ACSSI-2014)
    • 発表場所
      National University of Singapore
    • 年月日
      2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A Model for the Non-Arrhenius Ionic Conductivity of Solid Electrolytes2014

    • 著者名/発表者名
      Yohei Okada, Sahara, Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 学会等名
      14th Asian Conference on Solid State Ionics (ACSSI-2014)
    • 発表場所
      National University of Singapore
    • 年月日
      2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of the Physical Properties of Polymer Electrolytes based on the Bond Strength-Coordination Number Fluctuation Model2014

    • 著者名/発表者名
      Sahara, Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Kumamoto Synchrotron Radiation (ISKSR2)
    • 発表場所
      Kumamoto, Japan
    • 年月日
      2014-05-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of the Ionic Conductivity in Ionic Liquids: Interrelation between the Parameters of the VFT Equation

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Solid State Ionics (SSI-19)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of the Physical Properties of Ion Conducting Polymers based on the Bond Strength-Coordination Number Fluctuation Model

    • 著者名/発表者名
      Sahara, Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Solid State Ionics (SSI-19)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] イオン液体における輸送特性と分子間協同運動 - 粘性解析から得られるもう一つの情報 -

    • 著者名/発表者名
      池田昌弘, 安仁屋勝
    • 学会等名
      第63回固体イオニクス研究会・第16回超イオン導電体物性研究会
    • 発表場所
      日立市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Investigating the Relation between the Kohlrausch Exponent and the Fragility in Polymeric Systems

    • 著者名/発表者名
      Sahara, Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 学会等名
      The 12th Asian Pacific Physics Conference (APPC-12)
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] リチウム塩含有イオン液体における輸送特性II: 結合力・配位数揺らぎモデルに基づくイオン伝導度の表現

    • 著者名/発表者名
      池田昌弘, 安仁屋勝
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of Kohrausch Exponent in Polymer Electrolytes

    • 著者名/発表者名
      Sahara, Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] イオン液体およびリチウム塩含有イオン液体における輸送特性の理論的研究

    • 著者名/発表者名
      池田昌弘, 安仁屋勝
    • 学会等名
      第39回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      熊本市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Investigating the Physical Properties of Ion Conducting Polymers based on the Bond Strength-Coordination Number Fluctuation Model

    • 著者名/発表者名
      Sahara, Masahiro Ikeda, Masaru Aniya
    • 学会等名
      第39回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      熊本市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of Cooperativity in Metallic Glass Forming Liquids

    • 著者名/発表者名
      Masaru Aniya, Masahiro Ikeda
    • 学会等名
      THERMEC 2013, 8th International conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2成分系イオン液体におけるイオン伝導と粘性流動の機構

    • 著者名/発表者名
      池田昌弘, 安仁屋勝
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      平塚市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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