2010 Fiscal Year Annual Research Report
遷移金属酸化物微粒子の局所構造制御とイオン機能の発現に関する研究
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21560699
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
中村 浩一 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 講師 (20284317)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森賀 俊広 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (90239640)
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| Keywords | Li+イオン拡散 / メカニカルミリング / NMR / 電気抵抗 / 比誘電率 |
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| Research Abstract |
本年度は、LiMO_3単結晶(M=Nb、Ta、定比組成、コングルーエント組成)およびリチウムマンガンスピネルにメカニカルミリング処理することで生じる局所構造とLi^+イオン伝導の変化についてMAS-NMR、イオン伝導度および誘電率測定の結果から次のことが明らかになった。1.圧電体LiNbO_3(LN)とLiTaO_3(LT)に対してミリング処理を行った結果、ミリング時間の増大に伴い拡散状態に移行するLi^+イオン数は増大するが、LNでは約50hの湿式ミリング処理により拡散イオン数は減少を示すが、LTでは同様の処理によっても拡散イオン数の減少は観測されず、150hまで単調に増大し続ける。50h程度ンミリング処理されたLNの^7Li NMRスペクトルの解析から四重極共鳴周波数の急激な増加が観測されたことから、Li核周囲の配位環境の変化がLi^+イオン拡散挙動を抑制するように作用すること示唆している。2.ミリング処理されたLNとLT試料の複素誘電率の虚部ε"はミリング時間の増大に伴い増加したが、これはミリング処理によるLTとLNの電気伝導度の向上に一致している。3.ミリング処理されたLiMn_<1.95>Al_<0.05>O_4の^7Li MAS NMRスペクトルから、8aサイトのLiの量はミリング時間2.5hで増加し、10hでは減少する。16d(6配位)と8a(4配位)サイトにある^<27>Al核のスペクトル強度比の解析から10hミリング試料では拡散経路上の8aサイトを占めるAlが2.5hミリング試料より多く、Li^+イオンの拡散経路を乱していると考えられる。ミリング処理を2.5h行うことにより8aサイトを占有するLi量の増加とAl量の減少が起こり、Li^+イオン拡散が起こりやすい環境になっていると考えられる。
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