| 研究概要 |
本研究では、酸素過剰層状酸化物La_2CuO_<4+δ>単結晶の酸素バブリング現象のメカニズムを解明しLa_2CuO_<4+δ>単結晶の高性能酸素イオン固体電解質や酸素ガスフィルターへの応用の可能性を探るため、酸素バブリング現象や酸素イオン伝導度またLa_2CuO_<4+δ>の層状構造に基づくそれらの大きな異方性を詳細に調べて、室温から高温における単結晶内の格子間酸素の挙動を解析する。さらに、La_2CuO_<4+δ>単結晶と酸素ガスとの界面反応の活性化を検討することでLa_2CuO_<4+δ>単結晶の新機能性を探索する。
本研究を遂行するに当たって、まず、層状酸化物La_2CuO_4単結晶を四楕円型赤外線集光加熱単結晶製造装置を用いてTSFZ法により育成した。得られた単結晶は、直径5mm,長さ40mm程度の大きさであり、金属光沢のあるクラックフリーの単結晶であることを確認した。そして、La_2CuO_4育成結晶に過剰酸素を導入するために高圧容器を用いてKMnO_4水溶液中で化学酸化を行い、SQUID磁化率測定装置を用いた直流磁化率の測定の結果をもとに最適な化学酸化条件を決定した。
酸素過剰La_2CuO_<4+δ>単結晶のバブリング現象が光触媒作用による可能性を探るため、現在、酸素過剰La_2CuO_<4+δ>単結晶の光触媒効果およびその異方性を測定しているところである。また、酸素過剰La_2CuO_<4+δ>単結晶のイオン伝導性およびその異方性を測定するために、その測定システムを設計・製作している段階である。
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