イオン導電性コヒーレント傾斜機能化薄膜の作製とイオンダイナミクス

离子传导相干功能梯度薄膜的制备和离子动力学

• 批准号: 09215201
• 负责人: 湯上 浩雄
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09215201/
• 关键词: プロトン導電体; ペロブスカイト型酸化物; 超格子薄膜; ラマン散乱; エネルギー変換

ABO_3であらわされるペロブスカイト型のプロトン導電体はその高い電気的特性のためにセンサや燃料電池などのイオニクスデバイスへの応用が期待されている.イオニクスデバイスへ応用するためには薄くかつ高い電気伝導特性が必要である.そこで本研究では高い酸素分圧下でしかもターゲット材と同じ組成の薄膜が選られるという特徴を持つレーザアブレーション法を用いてプロトン導電性薄膜を作成した.格子形状を変化させ,電気的特性を向上させるために2種類のペロブスカイト型プロトン導電体を使用して組織を変調させたコヒーレント傾斜機能(FGM)化超格子薄膜を作成した.そしてその構造解析を行い超格子周期に対する電気伝導特性の変化を測定した.その結果、以下のことがわかった。(1)Mgo(110)基板上に作製される薄膜は,基板にエピタキシャル成長する事により結晶の対称性が向上し正方晶に近くなる.(2)積層周期が10nm以下では結晶構造が周期に依存して大きく変化している.(3)短周期の超格子の結晶構造の変化に合わせて電気伝導度が低下している.(4)活性化エネルギーは組成に依存するが、超格子周期に依存しない.これらの結果からペロブスカイト型プロトン導電体において、超格子形成による内部応力により異種界面での応力が有効に働くのは積層周期が10nm以下である事が分った。今後の課題としては短周期に置ける結晶構造の解析,超格子界面でのプロトン導入の機構の解明があげられる.

ABO_3 is expected to be used in fuel cells with high and medium electric characteristics. High conductivity characteristics are necessary for high conductivity applications. In this study, the conductive thin films were prepared by the method of selecting the characteristics of the thin films with the same composition under high acid pressure. The lattice shape is changed, the characteristics of the electricity are improved, and two types of select-type electric conductors are used to adjust the structure. A tilt function (FGM) super-lattice film is formed. The structural analysis of the system is carried out in order to determine the electrical conductivity characteristics of the superlattice. The result is that the following is the result. (1)MgO(110) thin films were prepared on the substrate, and the substrate was grown on the substrate. (2)The period of lamination is less than 10nm, and the crystal structure depends on the period. (3)The transformation of short-period superlattice crystal structure leads to the decrease of electrical conductivity. (4)Activity is dependent on composition, and superlattice is dependent on periodicity. As a result of this, the conductor has an internal force of 10 nm or less, and the superlattice has an internal force of 10nm or less The future problems include the analysis of crystal structure with short period, and the explanation of mechanism of superlattice interface.

项目成果

H.Yugami et al.: "Field Experiment of Laser Energy Transmission and Laser to Electric Conversion" Proc.of 32nd Intersociety Energy Conversion Engineering Conf.1. 625-630 (1997)

H.Yugami等人：“激光能量传输和激光电转换的现场实验”Proc.of 32nd Intersociety Energy Conversion Engineering Conf.1。

H.Arashi et al.: "Highly Concentrated Solar Energy Transmisson Through an Optical Fiber Coupled with CPC" Proc.of 32nd Intersociety Energy Conversoin and Engineering Conf.4. 1871-1876 (1997)

H.Arashi 等人：“通过与 CPC 耦合的光纤进行高度集中的太阳能传输”第 32 届国际能源转换与工程会议论文集 4。

Y.Kanmori et. al: "Development of indirect solar laser pumped laser driven by PV cells" Proc. of ISES-97,Solar World Congress, Vol.(1997).3. 355-363 (1997)

Y. Kanmori 等。

H.Naito et al.: "Uniform Heating of an Emitter for a Thermionic Converter Using Concentrated Solar Radiation" 2:Proc.of ISES 1997 Solar Energy Congrees. 2. 253-259 (1997)

H.Naito 等人：“使用集中太阳辐射对热离子转换器的发射器进行均匀加热”2：ISES 1997 年太阳能会议的Proc.。