新規希土類系酸化物の構造と機能発現メカニズムの解明およびダイナミクスに関する研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560704
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 中野 裕美 豊橋技術科学大学, 研究基盤センター, 准教授 (00319500)
• 連携研究者: 石沢 伸夫 名古屋工業大学, セラミック基盤工学研究センター ; 亀頭 直樹 豊橋技術科学大学, 名誉教授 ; 青井 芳史 龍谷大学, 理工学部, 准教授
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 結晶構造 / 組織制御

研究概要

実施計画にもとづいて研究を遂行し、多くの成果をあげることができた。準備段階で発現した層状ペロブスカイト(BaLn_2Mn_2O_7Ln :希土類)の一次相転移については、多くの希土類で同様の一次相転移を起こし、希土類のイオン半径と構造ひずみが相転移時間と密接な関係があることなど、高温TEMのその場観察により新知見を得ることができた。また、新規材料として、超構造を有する母体に賦活剤として種々の希土類を添加することにより単一母体で広い波長での蛍光体材料を開発し、ミリ波照射による低温・短時間合成の試みなど、今後の実用化に向けた研究に結びつく新たな研究シードを得ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Rapid synthesis and structural analysis of Li-Nb-Ti-O solid solutions with superstructure by millimeter-wave heating (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nakano, T. Saji, M. Yuasa, S. Miyake, and M. Mabuchi
  • 雑誌名: J. Ceram. Soc. Jpn 巻: 119 ページ: 808-812
• [雑誌論文] Microstructure and luminescence of rare earth doped Li(Nb, Ti) O_3 solid solutions, H (2011)
  • 著者名/発表者名: Hayashi, H. Nakano
  • 雑誌名: Materials Scienceand Engineering 巻: 18 ページ: 082018
• [雑誌論文] Crystal structures of solid solution(Ba_<1-x> Ca_x)(Sc_<1/2> Nb_<1/2>) O_3 system (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nakano
  • 雑誌名: T. Ida, M. Takemoto, H. Ikawa, Materials Science and Engineering 巻: 18 ページ: 082023
• [雑誌論文] Microstructure of interfacial region between cold-splayed copper coating and AlN substrate coated with sputtered titanium and coppe (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nakano
  • 雑誌名: M. Yamada, M. Fukumoto, E. Yamaguchi, J. Thermal SprayTechnology 巻: 20 ページ: 407-411
• [雑誌論文] Rapid synthesis and evaluation of Li-Nb-Ti-O M-phase solid solutions by millimeter-wave heating (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nakano, K. Ozono, T. Saji, S. Miyake, H. Hayashi
  • 雑誌名: Proceedings of ECERS XII
• [雑誌論文] Crystal structure and phase transition of(Sr_<0. 67> Ln_<0. 33>)(Mn_<0. 33> Ti_<0. 67>) O_3(Ln : Nd, Sm, Eu, Gd) (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nakano, K. Fukuda, M. Kobayashi, N. Kamegashira
  • 雑誌名: Proceedings of ECERS XII
• [雑誌論文] Synthesis and structural characterization of a new aluminum oxycarbonitride, Al_5(O, C, N)_4 (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Inuzuka ; M. Kaga ; D. Urushihara ; H. Nakano, T. Asaka, K
  • 雑誌名: Journal of Solid State Chemistry 巻: 183 ページ: 2570-2575
• [雑誌論文] Enhanced boundary-scattering of electrons and photons in nanograined zinc oxide (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Kinemuchi, H. Naknao, M. Mikami, K. Kobayashi, K. Watari, Y. Hotta
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 108 ページ: 053721
• [雑誌論文] Imma Perovskite-Type OxynitrideLaTiO_2N Structure and Electron Density (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Yashima, , M. Saito, H. Nakano, T. Takata, K. Ogisu, and K. Domen
  • 雑誌名: Chem. Comm 巻: 46 ページ: 4704-4706
• [雑誌論文] Evaluation and preparation of Li_<1+ x-y> Nb_<1-x-3y> T_<ix+ 4> yO_3 solid solution with superstructure as new phosphor (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Hayashi, H. Nakano
  • 雑誌名: J. Alloys and Compounds 巻: 502 ページ: 360-364
• [雑誌論文] Microstructure and luminescence of Eu-doped Li_<1+ x-y> Nb_<1-x-3y> Ti_<x+ 4y> O_3 solid solutions with superstructure (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Hayashi, H. Nakano and M. I. Jones
  • 雑誌名: J. Ceram. Soc. Jpn 巻: 118 ページ: 226-230
• [雑誌論文] Synthesis and Structural Characterization of Al_4SiC_4-Homeotypic Aluminum Silicon Oxycarbide,[ Al_<4. 4> Si_<0. 6>][ O_<1. 0> C_<2. 0>] C (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Kaga, T. Iwata, H. Nakano, and K. Fukuda
  • 雑誌名: J. Solid State Chem 巻: 183 ページ: 636-642
• [雑誌論文] In-situ observation of phase transformations in layered perovskiteBaEuq_2Mn_2O_7 (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Nakano, N. Ishizawa, N. Kamegashira
  • 雑誌名: J. Europ. Ceram. Soc 巻: 30 ページ: 233-236
• [雑誌論文] In-situ measurement of phase transition of layered perovskite BaLn_2Mn_2O_7 (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Nakano, N. Ishizawa, H. Sato, N. Kamegashira
  • 雑誌名: Advances in Science and Technology Vol 巻: 67 ページ: 113-117
• [雑誌論文] In-situ TEM Observation of CrystallizationProcess for LiNbO_3 and NaNbO_3 (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Naknao, Y. Suyama
  • 雑誌名: Advances in Science andTechnology 巻: 63 ページ: 47-51
• [学会発表] 希土類添加Li-Nb-Ti-O蛍光体のミリ波加熱による低温短時間合成と発光特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大園啓太、中野裕美・林裕之・佐治他三郎、三宅正司
  • 学会等名: 日本セラミックス協会秋季シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20110907-09
• [学会発表] 希土類添加Li-Nb-Ti-O蛍光体の短時間合成のための助剤の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 林裕之、大園啓太、中野裕美
  • 学会等名: 日本セラミックス協会秋季シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20110907-09
• [学会発表] 希土類添加Li-Nb-Ti-O蛍光体の合成と構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大園啓太・中野裕美,佐治他三郎、三宅正司、小林美学
  • 学会等名: 日本セラミックス協会年会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 20110319-21
• [学会発表] 層状ペロブスカイトの一次相転移その場観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中野裕美、石沢伸夫
  • 学会等名: 日本セラミックス協会年会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 20110319-21
• [学会発表] ゲルマニウム系ゼオライト類似化合物の形態制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平靖之、地井元規、中野裕美
  • 学会等名: 日本セラミックス協会年会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 20110319-21
• [学会発表] Li-Nb-Ti系酸化物の構造異方性が作り出したミリ波照射による美的ナノ組織 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中野裕美、佐藤裕久、湯浅元仁、馬渕守
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2011年年会
  • 発表場所: 静岡大学
  • 年月日: 20110316-18
• [学会発表] Al-Si-O-C系における新物質群の結晶構造と分域構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中野裕美、福田功一郎
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2011年年会
  • 発表場所: 静岡大学
  • 年月日: 20110316-18
• [学会発表] 排ガス浄化触媒セリアージルコニアナノ粒子の結晶構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤大祐、八島正知、脇田崇弘、中野裕美、加賀元了、漆原大典
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2011年年会
  • 発表場所: 静岡大学
  • 年月日: 20110316-18
• [学会発表] 超構造を有するLi_2O-Nb_2O_5-TiO_2系固溶体のミリ波照射による低温短時間合成の試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 中野裕美、湯浅元仁、佐治他三郎、佐藤裕久、三宅正司、馬渕守
  • 学会等名: 第49回基礎科学討論会
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター
  • 年月日: 20110111-12
• [学会発表] ミリ波照射による希土類添加Li-Nb-Ti-O蛍光体の焼結と発光特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大園啓太、中野裕美、林裕之、佐治他三郎、三宅正司
  • 学会等名: 日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] 高熱伝導率発現機構解明のための微構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中野裕美・渡利広司
  • 学会等名: 日本セラミックス協会秋季シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2011-09-09
• [学会発表] Rapid synthesis and structure of the M-phase solid solution by millimeter-wave heating (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nakano, et. al
  • 学会等名: Thermec2011
  • 発表場所: ベック,カナダ
  • 年月日: 2011-08-04
• [学会発表] The Bonding Mechanism of Cold Sprayed TiO_2 Coating、 (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nakano, M. Yamada, M. Fukumoto N. Tjitra Salim
  • 学会等名: 日本材料学会セラミック材料部門委員会講演会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学
  • 年月日: 2011-07-13
• [学会発表] (平成21年度学術賞受賞講演)TEMその場観察による酸化物の微構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中野裕美
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2011年年会
  • 発表場所: 静岡大学
  • 年月日: 2011-03-16
• [学会発表] 可視光応答型光触媒LaTi_2NOの結晶構造と電子密度分布 (2010)
  • 著者名/発表者名: 斎藤真央、八島正和、中野裕美、高田剛・荻巣清徳・堂免一成
  • 学会等名: 日本結晶学会年年会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 20101205-06
• [学会発表] LaTiO_2N,結晶構造と電子密度分布 (2010)
  • 著者名/発表者名: 齊藤未央・八島正知・中野裕美・高田剛・荻巣清徳・堂免一成
  • 学会等名: 日本結晶学会年会、大阪大学コンベンションセンター
  • 発表場所: 大阪大学コンベンションセンター(吹田キャンパス)
  • 年月日: 20101203-05
• [学会発表] Microstructure analysis of AlN ceramics by transmission electron microscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Nakano
  • 学会等名: 3^<rd> International Symposium on SiAlONs and Non-Oxides
  • 発表場所: カッパドキア,トルコ
  • 年月日: 20100601-04
• [学会発表] 層状炭化物ホモロガス相の合成および結晶構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩田知之、杉浦啓太、中野裕美、福田功一郎
  • 学会等名: 日本セラミックス協会基礎討論会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター
  • 年月日: 20100102-13
• [学会発表] TEMによる魅惑のナノワールドー機能性発現のための微構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中野裕美
  • 学会等名: 日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] 機能発現機構解明のための微構造解析-接合界面の構造- (2010)
  • 著者名/発表者名: 中野裕美
  • 学会等名: 溶射技術研究会中部支部
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学
  • 年月日: 2010-10-07
• [学会発表] ミリ波照射がLiNbO_3-TiO_2系固溶体の超構造形成制御に与える影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中野裕美、佐藤裕久、亀頭直樹、三宅正司、佐治他三郎
  • 学会等名: EMAP研究会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2010-10-01
• [学会発表] 体に及ぼす希土類元素の効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 林裕之、中野裕美
  • 学会等名: 第26回希土類討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2009-05-28
• [学会発表] 希土類Mn酸化物の層状ペロブスカイト構造特有の一次相転移 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中野裕美、石沢伸夫、亀頭直樹
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2009-05-28
• [図書] MICROSTRUCTURAL EVOLUTION BYIN-SITUTEM OBSERVATIONS AND SIMULATIONS (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nakano and H. Tanaka
  • 出版者: MOMENTUM PRESS
• [図書] 高温TEMによるセラミック材料の表情の読み取り (2011)
  • 著者名/発表者名: 中野裕美
  • 総ページ数: 94-97
  • 出版者: (株)テクノプラザ
• [備考] Review" Microstructural evolution by in-situTEM observations of oxides" H. Nakano
• [備考] "コールドスプレー法による光触媒酸化チタン成膜技術の開発"山田基宏,中野裕美,福本昌宏セラミックス
• [備考] 受賞1.平成22年日本セラミックス協会第64回学術賞「静および動的観察による微構造形成と機能発現機構の解明」中野裕美
• [備考] グループ関連受賞2.平成23年日本溶射学会奨励賞"Synthesis of Titanium Dioxide Powders via Hydrolysis of Titanyl Sulphate for Cold Spray Coating"○Noviana Tjitra Salim,山田基宏,中野裕美,福本昌宏、(2010)
• [備考] 3.平成23年日本セラミックス協会秋季シンポジウム若手最優秀ポスター賞「高速衝突交代セラミックス粒子の金属機材表面への付着挙動」○山田基弘、島幸一郎、M. E. Dicknson, N. T. Salim,中野裕美、福本昌宏(2011)
• [備考] 4.平成22年度日本結晶学会年会ポスター賞Immaペロブスカイト型酸窒化物LaTiO2N,結晶構造と電子密度分布○齊藤未央・八島正知・中野裕美・高田剛・荻巣清徳・堂免一成(東工大院総理工・豊橋技科大研究基盤セ・東大院工)(2011)