| 研究領域 | 機能元素のナノ材料科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
22015001
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| 研究種目 |
特定領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
吉川 信一 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (10127219)
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| 研究期間 (年度) |
2010 – 2011
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| 研究課題ステータス |
完了 (2011年度)
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| 配分額 *注記 |
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2011年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2010年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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| キーワード | 酸窒化物 / 誘電性 / 半導体 / 超伝導 / イオン伝導 / 格子不整 / 焼結 / 形態制御 / 金属酸窒化物 / 誘電体 / 超伝導体 / 中性子線回折 |
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| 研究概要 |
高い機能性をもつ様々な複金属酸窒化物を創製してきた。酸窒化物では、結晶構造に生じる様々な格子不整を利用した新たな機能性や微構造および形態制御が重要である。
(1)ペロブスカイト型SrTaO_2Nにおいては、SrCO_3などの助剤を添加した反応焼結および助剤無添加HIP焼結によって格子欠陥を生じながら緻密化が進行し、相対密度90%以上の焼結体の作成に成功した。アンモニア雰囲気中でアニールすると、10^4を超える大きな比誘電率を示すことが明らかになった。
(2)CoやNiを添加して生成する酸窒化ガリウムナノワイヤでは、HAADF-STM観察によって閃亜鉛鉱型とウルツ鉱型の陰イオンの充填構造が入り乱れて積層した混合層構造をとることが明らかになった。さらにGaNよりも高エネルギーの4.3eVにバンド端吸収を持つことも分かった。
(3)層状酸化物KTiNbO_5を酸処理して得たHTiNbO_5にプロピルアミンをインタカレーションした層間化合物をアンモニア窒化すると、もとの層状化合物の形態を保ったまま積層方向に多くの欠陥をもつ岩塩型結晶構造を持つTc=15Kの超伝導体の得られることが明らかになった。
(4)逆蛍石型Li_3AlN_2を合成する際に原料となるLi_3Nを順次Li_2Oで置換すると、格子定数が順次小さくなりLi^+が欠損して高いリチウムイオン伝導性を示すLi_<3-σ>AlN_<2-δ>O_δが合成できる可能性を見出した。
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