| 研究課題/領域番号 |
15H02291
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
無機材料・物性
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
八島 正知 東京工業大学, 理学院, 教授 (00239740)
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| 研究分担者 |
猪石 篤 九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (10713448)
酒井 孝明 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20545131)
石原 達己 九州大学, 工学研究院, 教授 (80184555)
萩原 英久 九州大学, 工学研究院, 助教 (30574793)
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| 研究協力者 |
藤井 孝太郎
丹羽 栄貴
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | イオン伝導体 / 結晶構造 / 新構造ファミリー / 中性子回折 / 放射光X線回折 / 電気伝導性 / 燃料電池 / センサー |
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| 研究成果の概要 |
数百種類の化合物について結合原子価法でイオン伝導体としてのスクリーニングを行った．候補材料とその固溶体，84組成の単相試料を合成した．そのうち電気伝導度の温度依存性を調べた組成が70，新イオン伝導体28を発見した．例えば，LaSr2Ga11O20が新構造型のイオン伝導体であることを見出し特許を取得した．新構造型酸化物イオン伝導体Ca0.8Y2.4Sn0.8O6とSrYbInO4を発見，YSZより酸化物イオン伝導度が高い新材料も発見し，特許を申請した．パイロクロア型酸化物イオン伝導体におけるイオン伝導経路を初めて実験で可視化した．アパタイト型酸化物イオン伝導体に格子間酸素が無い事を明らかにした．
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| 自由記述の分野 |
無機材料物性
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
数百種類の化合物について結合原子価に基づいた理論的方法と様々な実験を組み合わせた効率的な手法を駆使することにより，新構造型のイオン伝導体のスクリーニングを実行して論文と特許にまとめたことは学術的および社会的に意義深い．実際，新構造型イオン伝導体を28も発見したのは大きな成果であり，エネルギー問題と環境問題を解決する一助になると期待され，社会的にも意義深い．また世界で初めてパイロクロア型イオン伝導体のイオン拡散経路の可視化に成功した事は歴史的な仕事で学術的に意義深い．アパタイト型酸化物イオン伝導体に格子間酸素が存在しないことを実証して常識を覆したことは画期的な成果であり，学術的に意義深い．
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