導電機能性重金属フッ化物のガラス及び結晶の創製・機能・構造

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02650562
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 河本 洋二 神戸大学, 理学部, 教授 (00030776)
• 研究分担者: 菅野 了次 神戸大学, 理学部, 助教授 (90135426)
• キーワード: フッ化物結晶 / フッ化物ガラス / 重金属フッ化物 / フッ化水素気流反応ライン / フッ素気流反応ライン / イオン導電性

研究概要

本研究の目的:「フッ素及びフッ化水素の気流反応ライン」と用い、導電性を初めとして種々の機能性をもつ無機フッ化物の固体材料を設計・創製し、その機能と構造の関係を明らかにすることである。
研究実積:本研究に必要不可欠な「フッ素及びフッ化水素の気流反応ライン」を完成させ、種々の無機フッ素化合物の合成を可能にした。そして下記のような研究成果を挙げた。
1.フッ化物イオン超イオン伝導性フッ化物ガラスおよび結晶の創製・機能・構造
フッ化物ガラスに関してはフッ化物イオン伝導性ZrF_4系ガラスについて、ZrのF配位状態とそのZrFn多面体の結合状態をSORによるZrーEXAFSと分子動力学シミュレ-ションにより解析した。また、 ^<19>FーNMRによりフッ化物イオンの存在状態とフッ化物イオン伝導との関係を明らかにした.
フッ化物結晶に関してはフッ化物イオン超イオン伝導性結晶PbSnF_4への1価、3価あるいは4価の金属フッ化物の固溶反応を詳細に調べ、PbSnF_4関連構造をもつフッ化物イオン超伝導性化合物の創製を行い、そのフッ化物イオン伝導と結晶構造の関係を明らかにした。
2.電子伝導性フッ化物結晶の創製・機能・構造
酸化物高温超伝導体へのフッ素ド-ピングによる効果を検討することを目的に実験を進め、フッ素ド-ピングの条件を確立し、フッ素ド-ピングによる超伝導への効果を明らかにした。
3.(赤外→可視)光変換重金属フッ化物の創製・機能・構造
高効率のEr^<3+>の(赤外→可視)光変換蛍光機能材料であるErF_3固溶ZrF_4系フッ化物ガラスの創製を進め、光変換効率とEr^<3+>の周りの局所構造との関係を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Yoji Kawamoto: "Fluorine NMR and Fluoride Ion Conduction in Vitreous and Crystalline Barium Fluorozirconates" Phys.Chem.Glasses. 31. 117-121 (1990)
• [文献書誌] Yoji Kawamoto: "Ionic Conduction in xMF・(95ーx)ZrF_4・5LaF_3(M:Alkali Metals)Glasses II.Electrical Conduction in xMF・(95ーx)ZrF_4・5LaF_3(M:Na,K,Rb and Cs)Glasses" J.NonーCrystalline Solids. 124. 271-274 (1990)
• [文献書誌] Yoji Kawamoto: "Zr.EXAFS Study of Fluoride IonーConducting ZrF_4ーBaF_2ーCsF Glasses" Solid State Ionics.
• [文献書誌] Yoji Kawamoto: "EXAFS Analysis of ZrF_4ーBaF_2ーCsF Glasses and Related Compounds" Photon Activity Report.
• [文献書誌] Yoji Kawamoto: "ZrーEXAFS and MD Study of Fluorozirconate Glasses" Proc.of CーMRS Internatl.'90.
• [文献書誌] Yoji Kawamoto: "Ionic Conduction in xMF・(95ーx)ZrF_4・5LaF_3(M:Alkali Metals)Glasses III.FluorideーIon Conduction in xMF・(95ーx)ZrF_4・5LaF_3(M:Li and Cs)Glasses" J.Mat.Sci.Lett.