| 研究概要 |
(1)ZrO_2-8mo1%Y_2O_3の重水素溶解・放出実験
ZrO_2-8mo1%Y_2O_3単結晶を1atm,1773Kの重水素ガス中で3h加熱したのち,真空中で等時焼鈍して重水素の放出量を温度(時間)の関数として測定した.得られた放出曲線は1400K付近にピークを示したが,このピークはかなり鋭く,放出が拡散律速であるとするモデルでは説明できない.また,放出されたDの総量は,金属原子(Zr+Y)の10^<-6>程度であり,純ZrO_2中の重水素の溶解量の文献値と比べると,1桁以上小さかった.ZrO_2-8mo1%Y_2O_3中には多量のイットリウム(異種原子価陽イオン)および酸素空孔が存在するが,それにも関わらず水素溶解量が小さいということは,それらの欠陥と水素との相互作用があまりないということを示唆している.
(2)ペロブスカイト酸化物プロトン伝導体の中性子回折
Sr(Ti_<0.97>Sc_<0.03>)O_<2.985>粉末試料およびこれを重水蒸気雰囲気で加熱して重水(素)を溶解させた試料について,中性子回折実験を行った.両者の回折ピーク強度には,計数値の統計的誤差より大きな差が見られた.この差(比)を,種々の重水素占有位置(O-O間,O-Sr間,O-O-O平面上,O-Ti間など)を仮定して行った計算と比較検討した.単結晶を用いた中性子回折実験の結果からは,O-O間からわずかにずれた位置を水素が占めると結論されているが,このモデルでは今回の結果をうまく説明できない.
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