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酸化物双結晶を用いた転位イオン伝導特性の評価

研究課題

研究課題/領域番号 26630311
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 無機材料・物性
研究機関名古屋大学

研究代表者

中村 篤智  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20419675)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード転位 / 拡散 / 電気伝導 / 酸化物 / 双結晶 / 小傾角粒界 / イオン伝導 / 粒界
研究成果の概要

転位は結晶中の原子配列の連続性が局所的に乱れた線状の欠陥であり,母相結晶と全く異なる原子構造を有している.こうした転位の原子構造・配列・組成等を制御することで,転位に基づく新奇物性発現が期待できる.本研究では,酸化物材料中の転位の電気伝導特性を評価することを目的に,双結晶を利用して周期的な転位構造を形成させ,その転位構造を透過型電子顕微鏡法により解析するとともに,転位に沿った電気伝導特性評価を行った.その結果,転位の構造が粒界の方位関係により変化することが確認できたとともに,特異な構造を有する転位構造で電気伝導特性が発現することが明らかとなった.

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Hydroxide-ion incorporation and conduction mechanisms in tin pyrophosphate – a firstprinciples study2015

    • 著者名/発表者名
      Junya Terasaka, Kazuaki Toyoura, Atsutomo Nakamura, Katsuyuki Matsunaga
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 3 号: 22 ページ: 11905-11911

    • DOI

      10.1039/c5ta01676b

    • 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] First-Principles Analysis of Proton Conduction Mechanism in Pyrochlore-Structured Lanthanum Zirconate2015

    • 著者名/発表者名
      K. Toyoura, A. Nakamura, K. Matsunaga
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 119 号: 16 ページ: 8480-8487

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.5b00573

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First-principles study on phase transition and ferroelectricity in pseudo-Ilmenite lithium niobate and tantalate2015

    • 著者名/発表者名
      K. Toyoura, M. Ohta, A. Nakamura, K. Matsunaga
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 118 号: 6 ページ: 064103-064103

    • DOI

      10.1063/1.4928461

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strong correlation in 1D oxygen-ion conduction of apatite-type lanthanum silicate2015

    • 著者名/発表者名
      K. Imaizumi, K. Toyoura*, A. Nakamura, K. Matsunaga
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Condensed Matter

      巻: 27 号: 36 ページ: 365601-365601

    • DOI

      10.1088/0953-8984/27/36/365601

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boundary dislocation at a low angle grain boundary including twist component in LiNbO32014

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamura, Y. Furushima, E. Tochigi, Y. Ikuhara, K. Toyoura, K. Matsunaga
    • 雑誌名

      AMTC Letters

      巻: 4 ページ: 20-21

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Structure of screw dislocations in an Al2O3 bicrystal with a low-angle twist grain boundary2014

    • 著者名/発表者名
      E. Tochigi, Y. Kezuka, A. Nakamura, N. Shibata, Y. Ikuhara
    • 雑誌名

      AMTC Letters

      巻: 4 ページ: 8-9

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First-principles study on atomic structure and stability of ferroelectric domains in lithium niobate2014

    • 著者名/発表者名
      A. Goto, K. Toyoura, A. Nakamura, K. Matsunaga
    • 雑誌名

      AMTC Letters

      巻: 4 ページ: 124-125

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] LiNbO3における(0001)/<11-20>小傾角粒界の転位構造と電気伝導特性2016

    • 著者名/発表者名
      古嶋佑帆, 中村篤智,栃木栄太,幾原雄一,豊浦和 明,松永克志
    • 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 西早稲田キャンパス
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Atomic Structure and Electric Property of (0001)/<11-20>Low-Angle Tilt Grain Boundary in LiNbO32015

    • 著者名/発表者名
      Y. Furushima, A. Nakamura, E. Tochigi, Y. Ikuhara,K. Toyoura, K. Matsunaga
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Frontiers in Materials Science (FMS2015)
    • 発表場所
      Waseda University, Japan
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] セラミック結晶における転位の構造と機能2015

    • 著者名/発表者名
      中村篤智
    • 学会等名
      第3回グリーンエネルギー材料のマルチスケール創製研究会
    • 発表場所
      沖縄,ユインチホテル南城
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Atomic structure and electric property of low-angle tilt grain boundaries in LiNbO32015

    • 著者名/発表者名
      Y. Furushima, A. Nakamura, E. Tochigi, Y. Ikuhara,K. Toyoura, K. Matsunaga
    • 学会等名
      14th International Union of Materials Research Societies-International Conference on Advanced Materials (UMRS-ICAM 2015)
    • 発表場所
      Jeju Island, Korea
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LiNbO3小傾角粒界におけるb=[0001]転位の原子構造2015

    • 著者名/発表者名
      古嶋佑帆,中村篤智, 栃木栄太,幾原雄一, 豊浦和明, 松永克志
    • 学会等名
      日本金属学会 2015年秋期(第157回)講演大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 酸化物双結晶を用いた転位の構造解析と物性評価2015

    • 著者名/発表者名
      中村篤智
    • 学会等名
      日本金属学会 2015年秋期(第157回)講演大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 強誘電体中の小角粒界における転位構造と物性2015

    • 著者名/発表者名
      中村篤智, 古嶋佑帆,栃木栄太,幾原雄一, 豊浦和明, 松永克志
    • 学会等名
      日本機械学会 2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学 工学部
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Core Structure of Boundary Dislocations at Low Angle Grain Boundaries in Lithium Niobate2015

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamura, Y. Furushima, E. Tochigi, Y. Ikuhara, K. Toyoura, K. Matsunaga
    • 学会等名
      The 11th International Conference of Pacific Rim Ceramic Societies(PacRim-11)
    • 発表場所
      Jeju Island, Korea
    • 年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bicrystal study on atomic structures and electric properties of low - angle tilt grain boundaries in lithium niobate2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Furushima, A. Nakamura, K. Toyoura, K. Matsunaga
    • 学会等名
      17th International Conference on the Strength of Materials (ICSMA-17)
    • 発表場所
      Brno, Czech Republic
    • 年月日
      2015-08-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ニオブ酸リチウム小傾角粒界における転位の構造2015

    • 著者名/発表者名
      中村篤智, 古嶋佑帆,栃木栄太,幾原雄一, 豊浦和明, 松永克志
    • 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] 擬イルメナイト型酸化物の強誘電特性と化学結合状態2015

    • 著者名/発表者名
      豊浦和明,太田将嵩,中村篤智,松永克志
    • 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] 結晶格子欠陥を用いたナノスケール構造と物性の制御2014

    • 著者名/発表者名
      中村篤智
    • 学会等名
      日本材料学会理事会主催企画 微小材料強度学研究集会 実験編
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-12-25 – 2014-12-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 双結晶法によるLiNbO3小角粒界の創製とその転位分解構造2014

    • 著者名/発表者名
      中村篤智, 古嶋佑帆,栃木栄太,幾原雄一, 豊浦和明, 松永克志
    • 学会等名
      第58回日本学術会議材料工学連合講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ねじれ成分を有するニオブ酸リチウム小角粒界の転位構造2014

    • 著者名/発表者名
      中村篤智, 古嶋佑帆,栃木栄太,幾原雄一, 豊浦和明, 松永克志
    • 学会等名
      日本金属学会2014年秋期(第155回)講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ニオブ酸リチウムにおける小傾角粒界の電気的特性に及ぼす転位構造の影響2014

    • 著者名/発表者名
      古嶋佑帆, 中村篤智,阿部真之,豊浦和明,松永克志
    • 学会等名
      日本金属学会2014年秋期(第155回)講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] LiNbO3小傾角粒界における転位構造と電気伝導特性2014

    • 著者名/発表者名
      古嶋佑帆, 中村篤智,阿部真之, 豊浦和明,松永克志
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2014材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      福島
    • 年月日
      2014-07-19 – 2014-07-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Conductive Path Formation Using Lattice Defects in Insulating Oxide Crystals2014

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamura, E. Tochigi, Y. Sato, T. Mizoguchi, N. Shibata, Y. Ikuhara, K. Toyoura, K. Matsunaga
    • 学会等名
      CIMTEC 2014 6th Forum on New Materials
    • 発表場所
      Montecatini Terme, Italy
    • 年月日
      2014-06-15 – 2014-06-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ニオブ酸リチウム双結晶における小角粒界転位の分解構造2014

    • 著者名/発表者名
      中村篤智, 古嶋佑帆,栃木栄太,幾原雄一, 豊浦和明, 松永克志
    • 学会等名
      公益社団法人日本顕微鏡学会第70回記念学術講演会
    • 発表場所
      幕張
    • 年月日
      2014-05-11 – 2014-05-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Boundary Dislocations at a Low Angle Grain Boundary Including Twist Component in LiNbO32014

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamura, Y. Furushima, E. Tochigi, Y. Ikuhara, K. Toyoura, K. Matsunaga
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations
    • 発表場所
      Hamamatsu, Japan
    • 年月日
      2014-05-08 – 2014-05-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] First-Principles Study on Atomic Structure and Stability of Ferroelectric Domains in Lithium Niobate2014

    • 著者名/発表者名
      A. Goto, K. Toyoura, A. Nakamura, K. Matsunaga
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations
    • 発表場所
      Hamamatsu, Japan
    • 年月日
      2014-05-08 – 2014-05-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] First-Principles Study of Energetics of Slip Deformation in NaCl and AgCl2014

    • 著者名/発表者名
      N. Shimoda, Y. Furushima, K. Toyoura, A. Nakamura, K. Matsunaga
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations
    • 発表場所
      Hamamatsu, Japan
    • 年月日
      2014-05-08 – 2014-05-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] セラミックデータブック2014/152014

    • 著者名/発表者名
      中村篤智
    • 総ページ数
      176
    • 出版者
      工業製品技術協会
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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