研究課題
令和元年度に実施した研究で、「BaOを固溶するケイ酸ランタンオキシアパタイト（LSO）結晶中における、酸化物イオン伝導の異方性を定量的に決定すること」に成功した。具体的には、BaCl2をフラックスとして用いて、(La8.22Ba1.78)(Si5.94□0.06)O26組成のLSO単結晶（空間群P63/m）を育成した。この単結晶の伸長（ｃ軸）方向に垂直に白金電極を取り付けて、823 Kから1073 Kまでの複素インピーダンススペクトルを収集し、等価回路との比較で結晶粒子内の酸化物イオン伝導度（σ）を求めたところ、温度の上昇とともに7.69 × 10－3から 5.30 × 10－2 S cm－1へ一様に増加した。同一組成の無配向多結晶体を作製し、このσ値を求めたところ、1.74 × 10－5 S cm－1（823 K）から2.24 × 10－4 S cm－1（1073 K）へ増加した。すなわち、全ての温度領域でｃ軸方向のσは230倍以上の値を示し、酸化物イオン伝導の異方性を確認できた。今回、フラックス法で育成した単結晶を用いることで、BaOを固溶するLSOの酸化物イオン伝導の異方性の解明に成功した。LSOのσ値は、固溶酸化物の種類と濃度に応じて決定されることが、無配向多結晶を用いた研究で示されていた。固溶酸化物としてのBaOは、その濃度が一定値以上に増加するとσ値が減少に転じるとされていた。本研究によって、BaO濃度の高いLSOはイオン伝導の異方性が顕著になること、及びそのことで無配向多結晶体のσ値が低下することを実証した。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2020 2019 その他
すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)
Solid State Ionics
巻: 346 ページ: 115219
https://doi.org/10.1016/j.ssi.2019.115219
http://crystals.web.nitech.ac.jp/index.html
