| 研究概要 |
本年度研究の概要:
(1)イオン-電子混合伝導体または酸化物半導体界面に形成されると予想される空間電荷層の形成過程とその基本的特性を明らかにするために,正逆電子分光法,軟X線吸収・発光分光法を組み合わせて深さ方向の分析を行い,真空自由表面に対するヘテロ界面におけるバンド屈曲を測定した.IPESは辛の協力の下に東京理科大学に設置しているシステムを用いて山口,樋口が測定を行ったNbをドープしたn-SrTiO_3(STO)ならびにScをドープしたp-STOの角度分解による深さ方向の分析を行った結果,p-STOでは典型的なバンド屈曲が観察されたがn-STOでは全く観察されなかった.NdドープCeO_2についてバルクと表面の電子構造を軟X線吸収分光ならびに共鳴電子分光により調べ,Ce4f伝導帯とO2p価電子帯が混成した表面準位が形成され,Ce^<3+>/Ce^<4+>の混合原子価状態が表面で安定であることを見出した.これはキャリアの数密度およびその軌道の特性を反映したものと考えられる.以上並行して空間電荷層を考慮に入れた場合の電子(ホール)/イオン移動に対する障壁生成を様々な条件で整理して,ヘテロ界面障壁に起因する電荷移動反応の非対称性に関するマイクロ電気化学測定の準備を行った.
(2)薄膜電解質を利用したデバイス応用のための基礎的研究として,ペロブスカイト型構造を有する酸化物プロトン伝導体薄膜電解質の合成とその特性評価を応用への展開を開始した.ここでは高い化学的安定性とイオン伝導性を有するBaZrO_3をホストとするプロトン伝導体酸化物系を選択し,YおよびScをドーパントしたBaZrO_3の相関系と熱力学的安定性を解明した.(尾山,山口,樋口).本系についてはレーザーでポジション及び金属アルコキシドを用いたゾルゲル法による合成・製膜を試みた(尾山,山口).
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