銅置換によるアルミナ・カルシア系エレクトライド結晶の高導電化とそのメカニズム解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22605004
• 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: 元素戦略
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 田中 功 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 教授 (40155114)
• 研究分担者: 長尾 雅則 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 助教 (10512478)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: アルミン酸カルシウム / 単結晶育成 / 固液界面制御 / 還元熱処理

研究概要

集光加熱FZ法より、コイル状フィラメントのハロゲンランプを用いることで気泡やサブグレインのない直径15mmの大口径のCu置換C12A7高品質単結晶を育成することに成功した。Cu置換C12A7結晶を真空雰囲気中でチタン金属と一緒に1100°C,48時間熱処理することにより、約1890 S/cmの高い導電率が得られた。これはCu置換C12A7エレクトライドの結晶構造中の(Ca,Cu)-Al-Oケージが導電パスとなることに起因していると考えられる。

研究成果

• [学会発表] Control of Crystal-Liquid Interface during FZ Growth of Oxides (2013)
  • 著者名/発表者名: Isao Tanaka
  • 学会等名: Workshop "Floating Zone Technique"
  • 発表場所: ドイツLeibniz Institute of Solid State and Materials Research.
  • 年月日: 2013-02-21
• [学会発表] 銅置換 C12A7 単結晶の FZ 育成における加熱ランプのフィラメント形状による固液界面形状への影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柿澤浩太,長尾雅則,綿 打 敏 司 ,田中 功
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] 柿澤浩太,長尾雅則,綿 打 敏 司 ,田中 功 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柿澤浩太,長尾雅則,綿 打 敏 司 ,田中 功
  • 学会等名: 第28回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • 発表場所: 静岡大学浜松キャンパス
  • 年月日: 2012-08-08
• [学会発表] Control of Solid-Liquid Interface of Molten Zone by Mirror-Tilted Floating Zone Growth (2012)
  • 著者名/発表者名: Isao Tanaka, A.R. Sarker, Ryuuichi Hada, Masanori Nagao, Satoshi Watauchi
  • 学会等名: 4th European Conference on Crystal Growth (ECCG4)
  • 発表場所: 英国University of Strathclyde
  • 年月日: 2012-06-18
• [学会発表] Growth Interface Control for Cu-substituted Calcium Aluminate by FZ method (2012)
  • 著者名/発表者名: Kota Kakizawa, Masanori Nagao, Satoshi Watauchi, Isao Tanaka
  • 学会等名: 4th European Conference on Crystal Growth (ECCG4)
  • 発表場所: 英国University of Strathclyde
  • 年月日: 2012-06-18
• [学会発表] FZ Growth and Electrical Conductivity of Cu~2+-substituted Mayenite (Ca_12-xCu_xAl_14O_33) Single Crystals (2011)
  • 著者名/発表者名: Isao Tanaka, Yohei Komaya, Takumi Shimomura, Masanori Nagao, Satoshi Watauchi
  • 学会等名: 2011 KACG International Symposium on Crystal Growth(招待講演)
  • 発表場所: 韓国Hanyang University
  • 年月日: 2011-10-14
• [学会発表] 銅置換アルミン酸カルシウム(Ca_12-xCu_xAl_14O_33)単結晶のエレクトライド化とESR評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 駒谷洋平,長尾雅則,綿 打 敏 司 ,田中 功
  • 学会等名: 電気化学会第78回大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2011-03-31
• [学会発表] Preparation and Characterization of Cu~2+-substituted Calcium Aluminate Electride (2010)
  • 著者名/発表者名: Yohei Komaya, Masanori Nagao, Satoshi Watauchi, Isao Tanaka
  • 学会等名: 3rd International Congress on Ceramics (ICC3)
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] 傾斜ミラー型FZ法によるアルミン酸カルシウム(Ca_12-xCu_xAl_14O_33)単結晶の育成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 羽田龍一,長尾雅則,綿打敏司,田中 功
  • 学会等名: 第26回日本セラミックス協会関東支部研究発表会
  • 発表場所: 日立市多賀市民会館
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] Cu 置換アルミン酸カルシウム(Ca_12-xCu_xAl_14O_33)単結晶のFZ育成とエレクトライド化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 駒谷洋平,長尾雅則,綿 打 敏 司 ,田中 功
  • 学会等名: 2010 年度セラミックス総合研究会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-02
• [備考]
  • URL: http://erdb.yamanashi.ac.jp/rdb/A_DispInfo.Scholar/0/A7C97FEAF2387814.html