プロトン-酸化物イオン同時伝導性セラミックスに関する研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04805079
• 研究機関: 東京都立大学
• 研究代表者: 山下 仁大 東京都立大学, 工学部, 助教授 (70174670)
• 研究分担者: 松田 元秀 東京都立大学, 工学部, 助手 (80222305)
• キーワード: プロトン / 酸化物イオン / 同時伝導 / セラミックス

研究概要

水酸アパタイト(Ca_<10>(Po_4)_6(OH):HAp)にYを固溶させたYHApについて、Yの固溶量と、構造、導電性の変化を調べ、導電性変化と、構造変化との関連について検討し、以下の知見を得た。
(1):Yの固溶によって、OHサイトに欠陥とO^<2->が導入され、X≧1.0でOH^-が存在しなくなることが確認された。また、構造変化に伴って導電性が変化し、YHAp0.65は、HApと比較して、2桁以上高い導電性を示した。
(2):水蒸気セルを用いた起電力測定の結果、YHAp0.65ではHApとは異なり、プロトンが主なキャリアーとなっていることが示唆された。また、IRの結果からx>1.0ではキャリアーとして、O^<2->が示唆された。
(3):以上のように、HApにおける導電性(同時伝導特性)は、固溶させるYの量によって著しく変化することがわかった。

研究成果

• [文献書誌] K.Yamashita M.Tanaka T.Umegaki: "Thermodynamic and Kinetic Study on the Phase Transformation of Glass-Ceramic Na^+ Superionic Conductors Na3+3x-y Re1-x PySi3-y O_9" Solid State Jonics. 58. 231-236 (1992)
• [文献書誌] M.Nagai, K.Yamashita, T.Umegaki, Y.Takuma: "Electrophoretic Peposition of Ferroelectric Barium Titanate Thick Films and Their Dielectric Properties" J. Am. Ceram. Society. 76. 253-255 (1993)
• [文献書誌] K.Yamashita M.Tanaka T.Umegaki: "Roles of Microstructure in Super Na^+-Ionic Conduction of Glass-Ceramic Narpsio-U" Proc.XVII,Inter.Congress on Glass. 4. 417-422 (1992)
• [文献書誌] K.Yamashita, K.Kitagaki, T.Umegaki, M.Nagai, T.Kanazawa: "Evaluation of the Instability of Latlice Hydroxide Ions of Hydroxyapatite in Terms of Protonic Conductivity at High Temperatures" Phosphorus Research Bulletin. 2. 69-74 (1992)
• [文献書誌] M.Matsuda, K.Nakajima, M.Takata, T.Yamashita, K.Yamashita, T.Umegaki: "Initial Magnetization Property and Microstructure of Superconducting Ceramics" Phase Transitions. 42. 43-46 (1993)
• [文献書誌] M.Matsuda K.Yamashita T.Umegaki: "Sintering of Zirconia-Added Apatite Composite" Phosphorus Research Bulletin. 2. 75-80 (1992)
• [文献書誌] M.Matsuda, K.Yamashita, T.Umegaki: "Sintering of Zirconia-Added Apatite Phosphorus Research Bulletin" Vol.2. 75-80 (1992)
• [文献書誌] M.Matsuda, K.Nakajima, M.Takata, T.Yamashita, K.Yamashita, T.Umegaki: "Initial Magnetization Property and Microstructure of Superconducting Ceramics Phase Transitions" Vol.42. 43-46 (1992)
• [文献書誌] M.Matsuda, Y.Ogawa, Y.Aihara, K.Yamashita, T.Umegaki: "Synthesis of Ba_2RCu_4O_8(R=Y,Sm) Superconductors at Oxygen Pressure of 1 atm through Spray-Frozen/Freeze-Drying Method J. Am. Ceram. Society"