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ハイドライドイオン導電体の創製

氢化物离子导体的制备

基本信息

批准号：
17656207
负责人：
高村仁
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17656207/
关键词：
高圧合成水素化物電子状態解析イオン伝導度

项目摘要

本研究の目的は、数GPaの高圧下で合成される新規な水素化物においてハイドライドイオン(H^+)伝導の可能性を検討することである。今年度は、水素化物のBader解析による負イオン性の評価、核磁気共鳴による拡散現象の確認、複素インピーダンス法による電気伝導度測定を実施した。Bader解析では、常圧相であるMgH_2、高圧合成により得られる面心立方型のMg_7TiH_<16>、及び、高圧合成により得られる体心立方型のMgCuを仮想的に水素化H/M=0.5まで水素化した相を対象とした。水素の価数は常圧相のMgH_2では-0.82e、Mg_7TiH_<l6>では-0.79e、MgCuHでは-0.73eとなり、いずれも負イオン性が強いことが判明した。これら水素化物では、Mg-H間のBonding Critical Point(BCP)における電子密度のラプラシアンが正に大きいことや、さらには曲率の解析等から共有結合性よりもイオン結合性が強いことが示唆された。水素化物中でのイオン輸送を検証するためには核磁気共鳴のスピンー格子緩和を用いた。測定には、H共鳴周波数が300MHzであり、最高400℃程度まで昇温できる拡散プローブを装備したものを用いた。試料には、昨年度までに合成方法や水素量が確定されているMg-Y系水素化物を用いた。この試料では、合成時の水素供給源の有無によりMgY_2H_<7.8>とMgY_2H_6を作り分けることが可能である。いずれの試料においてもイオンの輸送を決定づけるT_1の極小が550K近傍で観測された。水素量の大小はT_1の極小が観測される温度にはほとんど影響しなかった。MgY_2H_<7.8>の電気伝導度はCO-CO_2またはAr-H_2雰囲気下で複素インピーダンス法により測定された。明瞭な円弧が確認されたが、イオン伝導性を示唆する低周波領域での立ち上がりは認められなかった。これは、主要なキャリアーが電子伝導度であり、イオン輸率が低いことに起因していると推察される。

The purpose of this study was to investigate the possibility of the synthesis of new hydrates from several GPa at high pressures. This year, the evaluation of the negative conductivity of the Bader analysis, the confirmation of the scattering phenomenon of the NMR, and the measurement of the electrical conductivity of the complex method were carried out. Bader analysis of MgH_2, high pressure synthesis of Mg_7TiH_2, high pressure synthesis of Mg_2, high <16>pressure synthesis of Mg_3, high pressure synthesis of Mg_2, high The number of elements in MgH_2, Mg_7TiH <l6>and MgCuH is-0.82e,-0.79e and-0.73e respectively. Bonding Critical Point(BCP) between Mg-H and H-H is a critical point for the determination of electron density and the analysis of curvature. A new method of nuclear magnetic resonance (NMR) is proposed. The measurement frequency of H resonance is 300MHz, and the maximum temperature is 400℃. The method of synthesis and the amount of water in the sample were determined. The Mg-Y series hydrate was used. The existence or absence of water supply source in the synthesis of MgY_2H_6 and <7.8>MgY_2H_2H_6 in the sample is possible. In the middle of the sample, the temperature of the sample is determined by the minimum temperature of 550K. The amount of water is determined by the minimum temperature of T_1. The electrical conductivity of MgY_2H<7.8>_2 was determined by the complex method under the condition of CO-CO_2 and Ar-H_2. It is clear that there is a lack of clarity in the low-frequency domain, and that there is a lack of clarity in the low-frequency domain The main reason for this is that the electron conductivity is low.

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

High-pressure synthesis and energetics of MgCu with a CsCl-type structure

DOI：
10.1016/j.jallcom.2004.12.163
发表时间：
2005-12
期刊：
Journal of Alloys and Compounds
影响因子：
6.2
作者：
H. Takamura;H. Kakuta;Y. Goto;H. Watanabe;A. Kamegawa;M. Okada
通讯作者：
H. Takamura;H. Kakuta;Y. Goto;H. Watanabe;A. Kamegawa;M. Okada

High-Pressure Synthesis of Novel Hydride in Mg-Ni (-H) System

Mg-Ni(-H)体系中高压合成新型氢化物

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Materials Transactions 47(8)
影响因子：
0
作者：
Keisuke Fujito;Naoki Wakiya;Nobuyasu Mizutani;Kazuo Shinozaki;R.Kataoka et al.
通讯作者：
R.Kataoka et al.

High-Pressure Synthesis of Novel Hydrides in Mg-TM Systems (TM = Zr, Nb and Mo)

Mg-TM 系统中新型氢化物的高压合成（TM = Zr、Nb 和 Mo）

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Materials Transactions 46
影响因子：
0
作者：
Keisuke Fujito;Naoki Wakiya;Nobuyasu Mizutani;Kazuo Shinozaki;R.Kataoka et al.;H.Takamura;H.Takamura;Y.Goto
通讯作者：
Y.Goto

Oxide-Ion Transport in Gadolinium Zirconate - Titanates under High Pressure

高压下锆酸钆-钛酸盐中的氧离子传输

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Materials Research Society Symposium Proceedings 756
影响因子：
0
作者：
Keisuke Fujito;Naoki Wakiya;Nobuyasu Mizutani;Kazuo Shinozaki;R.Kataoka et al.;H.Takamura;H.Takamura
通讯作者：
H.Takamura