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酸素透過性セラミックスにおけるヤーン・テラーイオンの導入効果

研究課題

研究課題/領域番号 26420680
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
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

籠宮 功  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40318811)

連携研究者 中村 真一  帝京大学, 理工学部, 准教授 (80217851)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード酸素透過性セラミックス / 混合導電性酸化物 / ヤーン・テラー歪み
研究成果の概要

本研究では、ヤーン・テラーイオンに注目することで、酸素透過性セラミックスの高性能化の有効指針を見出すことを目的とした。そのために、Fe系混合導電性ペロブスカイト酸化物に着目し、ヤーン・テラーイオン(Fe4+)を系統的に導入し、 ヤーン・テラーイオン導入量と酸素透過性・酸素欠陥拡散性との相関関係を調査した。La1-xSrxFeO3-dの全導電率の酸素分圧依存性、導電率緩和法より得られた化学拡散係数は、Fe4+量の少ない低酸素分圧領域に比べ、高酸素分圧領域において、酸素欠陥が拡散しやすいことを示唆した。このことから、ヤFe4+に伴う局所歪みが酸素欠陥の拡散を促進させる一要因となると考えている。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] CNRS, European Ceramic Center(フランス)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Oxygen permeation properties of mixed conductive Sm0.5Ca0.5FeO32018

    • 著者名/発表者名
      Kagomiya Isao、Hirota Yuki、Tsunekawa Kyosuke、Kakimoto Ken-ichi
    • 雑誌名

      Solid State Ionics

      巻: 317 ページ: 83-88

    • DOI

      10.1016/j.ssi.2017.12.038

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Weak ferromagnetic ordering in brownmillerite Ca<sub>2</sub>Fe<sub>2</sub>O<sub>5</sub> and its effect on electric field gradients2017

    • 著者名/発表者名
      Kagomiya Isao, Hirota Yuki, Kakimoto Ken-ichi, Fujii Kotaro, Shiraiwa Masahiro, Yashima Masatomo, Fuwa Akio, Nakamura Shin
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 19 号: 46 ページ: 31194

    • DOI

      10.1039/c7cp04520d

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preface2017

    • 著者名/発表者名
      K. Kamada, K. Takeyama, E. Yoshida, N. Soh
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 125 号: 4 ページ: P4-1-P4-4

    • DOI

      10.2109/jcersj2.125.P4-1

    • NAID

      130005530283

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Crystal structure and oxygen permeation properties of (La, Ba, Sr)(Co, Ta)O3-d2016

    • 著者名/発表者名
      I. Kagomiya, Y. Shimono, K. Kakimoto
    • 雑誌名

      Solid State Ionics

      巻: 285 ページ: 180-186

    • DOI

      10.1016/j.ssi.2015.12.006

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Study of the formation of the apatite- type phases La9.33+x(SiO4)(6)O2+3x/2 synthesized from a lanthanum oxycarbonate La2O2CO32014

    • 著者名/発表者名
      A. Pons, J. Jouin, E. Bechade, I. Julien, O. Masson, P.M. Geffroy, R. Mayet, P . Thomas, K. Fukuda, I. Kagomiya
    • 雑誌名

      Solid State Science

      巻: 38 ページ: 150-155

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 酸素透過性(LaxCa1-x)FeO3-dの酸化物イオン拡散および表面交換反応2018

    • 著者名/発表者名
      恒川恭介・籠宮功・柿本健一・小椋裕介
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2018年年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] La-Ca-Fe系酸化物の酸素透過特性2017

    • 著者名/発表者名
      村山智紀、籠宮功、柿本健一、小椋裕介
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2017年年会
    • 発表場所
      日本大学駿河台キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] (Sm1-xCax)FeO3の酸素透過性およびその酸素分圧差依存性2017

    • 著者名/発表者名
      籠宮功、廣田有貴、恒川恭介、柿本健一
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2017年年会
    • 発表場所
      日本大学駿河台キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 固体酸化物形電解セルアノード用混合導電体La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δのイオン拡散及び表面反応特性2017

    • 著者名/発表者名
      山上智、籠宮功、柿本健一、山口十志明
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2017年年会
    • 発表場所
      日本大学駿河台キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Oxygen permeation and electrical properties of Ca doped SmFeO32017

    • 著者名/発表者名
      Isao Kagomiya, Yuki Hirota, Kyosuke Tsunekawa and Ken-ichi Kakimoto
    • 学会等名
      8th International Conference on Electroceramics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Oxygen permeation properties of mixed conductive (Sm,Ca)FeO32017

    • 著者名/発表者名
      Isao Kagomiya, Yuki Hirota, Kyosuke Tsunekawa, Ken-ichi Kakimoto
    • 学会等名
      21st International Conference on Solid State Ionics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ca2Fe2O5の弱強磁性が格子歪みと電気物性に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      籠宮功・廣田有貴・柿本健一・藤井孝太郎・白岩大裕・八島正和・不破章雄・中村真一
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第30回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 酸素透過性 LaxCa1-xFeO3-δの酸化物イオン拡散および表面交換反応特性2017

    • 著者名/発表者名
      恒川恭介・籠宮功・柿本健一・小椋裕介
    • 学会等名
      平成29年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] LaxCa1-xFeO3-d (0 ≦ x ≦ 1) の結晶構造と酸素透過特性2017

    • 著者名/発表者名
      村山智紀・籠宮功・柿本健一・小椋裕介
    • 学会等名
      平成29年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] La-Ca-Fe系酸化物の電気伝導性及び酸素透過性2017

    • 著者名/発表者名
      村山智紀 、籠宮功 、柿本健一 、小椋裕介
    • 学会等名
      第26回SOFC研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Influence of different oxygen partial pressure on oxide ion diffusion in La1-xSrxFeO32016

    • 著者名/発表者名
      Isao KAGOMIYA, Yuto OHYAMA, Ken-ich KAKIMOTO
    • 学会等名
      International Workshop on Advanced Ceramics 07
    • 発表場所
      Limoges, France
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] OXYGEN SURFACE EXCHANGE OF MIXED CONDUCTIVE SAMARIUM-DOPED CALCIUM FERRITE2016

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Tsunekawa, Isao Kagomiya, Ken-ichi Kakimoto
    • 学会等名
      International Seminar on Green Energy Conversion
    • 発表場所
      小海リエックスホテル
    • 年月日
      2016-08-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] (Smx,Ca1-x)2Fe2O5+dのバルク拡散および表面反応特性2016

    • 著者名/発表者名
      恒川恭介、籠宮功、柿本健一
    • 学会等名
      第52回東海若手セラミスト懇話会2016夏期セミナー
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2016-06-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 層状ペロブスカイトLaSr3Fe3O10の水和反応と水素透過特性2016

    • 著者名/発表者名
      星野佑季・籠宮功・柿本健一
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2016年年会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Electrical and magnetic properties of Ca2Fe2O52015

    • 著者名/発表者名
      Isao KAGOMIYA, Yuki HIROTA,Ken-ichi KAKIMOTO, Shin NAKAMURA, Akio FUWA
    • 学会等名
      第25回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] La1-xSrxFeO3の酸化物イオン拡散特性に及ぼすヤーンテラーイオンの効果2015

    • 著者名/発表者名
      大山裕斗・籠宮功・柿本健一
    • 学会等名
      第41回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Ca2Fe2O5の構造と導電特性2015

    • 著者名/発表者名
      籠宮功・廣田有貴・柿本健一・藤井孝太郎・白岩大裕・八島正知・中村真一・不破章雄
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] La2SrFe2O7の構造と電気物性2015

    • 著者名/発表者名
      星野佑季・籠宮功・柿本健一
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Correlation between electrical properties and antiferromagnetic ordering in brownmillerite-typeCa2Fe2O52015

    • 著者名/発表者名
      Isao Kagomiya, Yuki Hirota, Ken-ichi Kakimoto and Shin Nakamura
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism 2015
    • 発表場所
      Barcellona, Spain
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 混合導電性SrFeO3-δの結晶構造と酸素透過特性2015

    • 著者名/発表者名
      籠宮功・白川史朗・柿本健一
    • 学会等名
      電気情報通信学会電子部品・材料, 電子デバイス, シリコン材料・デバイス研究会
    • 発表場所
      豊橋科学技術大学
    • 年月日
      2015-05-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Oxygen permeation properties and ion migration mech-anism of layered perovskite (Sr, La)3Fe2O72015

    • 著者名/発表者名
      I. Kagomiya, K. Jimbo, R. Kaneko, M. Nakayama, K. Kakimoto, O. Masson
    • 学会等名
      Ceramics for Energy 2015 - International Workshop
    • 発表場所
      Faenza, Italy
    • 年月日
      2015-05-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] La1-xSrxFeO3の酸化物イオン伝導へのヤーンテラー効果の影響2015

    • 著者名/発表者名
      大山裕斗、籠宮功、柿本健一
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2015年年会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of crystal structure on oxygen permeablities and ion transport properties in mixed conductive (La, Ba, Sr,)(Co, Ta)O3-δ2015

    • 著者名/発表者名
      I. Kagomiya, Y. Shimono, K. Kakimoto
    • 学会等名
      2015 Symposium for the Promotion of Applied Research Collaboration in Asia
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-02-08 – 2015-02-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Temperature Dependent Ionic Transport Properties in layered perovskite (Sr,La)3Fe2O7-δ2015

    • 著者名/発表者名
      I. Kagomiya, K. Jimbo, R. Kaneko, K. Kakimoto, M. Nakayama, O. Masson
    • 学会等名
      The Energy, Materials, and Nanotechnology (EMN) Ceramics Meeting 2015
    • 発表場所
      Florida, USA
    • 年月日
      2015-01-25 – 2015-01-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スピン転移付近におけるLaCoO3のイオン伝導挙動2014

    • 著者名/発表者名
      大山裕斗、籠宮功、柿本健一
    • 学会等名
      平成26年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] (Sr,La)3Fe2O7-d層状ペロブスカイトにおける酸化物イオンの欠陥構造と輸送機構2014

    • 著者名/発表者名
      籠宮功、神保圭吾、柿本健一、中山将伸、Olivier Masson
    • 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
    • 年月日
      2014-11-16 – 2014-11-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Ionic conductivity and crystal symmetry of mixed conductive (Ba,Sr,La)(Co, Ta)O32014

    • 著者名/発表者名
      I. Kagomiya, S. Shimono, K. Kakimoto
    • 学会等名
      The 6th edition of the International Workshop on Advanced Ceramics
    • 発表場所
      Erlangen, Germany
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-09-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Oxygen permeation properties and crystal structure study on (Sm,Ca)FeO32014

    • 著者名/発表者名
      H. Hirota, I. Kagomiya, K. Kakimoto, S. Nakamura
    • 学会等名
      The 6th edition of the International Workshop on Advanced Ceramics
    • 発表場所
      Erlangen, Germany
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-09-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 層状ペロブスカイト(Sr,La)3Fe2O7-δの酸素欠損とイオン輸送2014

    • 著者名/発表者名
      籠宮功、神保圭吾、柿本健一、中山将伸、Olivier Masson
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Relation between Oxygen Permeation Properties and Lattice Distortion of (La, Sr)(Co,Ta)O32014

    • 著者名/発表者名
      I. Kagomiya, Y. Shimono, K. Kakimoto
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies, International Conference in Asia 2014
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Oxygen Permeation property and Crystal Structure of (Sm,Ca)FeO32014

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirota, I. Kagomiya, K. Kakimoto
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies, International Conference in Asia 2014
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 名古屋工業大学研究者データベースシステム

    • URL

      http://researcher.nitech.ac.jp/html/204_ja.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考]

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 空気極材料、空気極、および固体酸化物形燃料電池2017

    • 発明者名
      籠宮功、村山智紀、小椋裕介
    • 権利者名
      名古屋工業大学、東邦ガス
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017-02-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-12-27  

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