高効率熱電変換酸化物セラミックスのキャラクタリゼーション

高效热电转换氧化物陶瓷的表征

• 批准号: 05750603
• 负责人: 西山 伸
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750603/
• 关键词: 熱電変換; 熱起電力; ゼ-ベック係数; 電気伝導度; 遷移金属複酸化物; La_2NiO_4焼結体; 他元素置換; 希土類スズ複酸化物

本研究は、高温で使用可能な酸化物導電性材料を熱電変換材料として応用するための基礎的な研究である。まず、高温で使用可能なゼ-ベック係数の測定装置を製作し、次に、電気伝導度測定装置の改良を行った。それに伴い、ゼ-ベック係数測定用のソフトウエア開発と測定手法の確立を行い、いくつかの既知の複酸化物によってその信頼性を確認した。また、電気伝導度の自動測定のためのソフトウエア開発を行った。これらの装置を用いて、初めに、ランタンと銅を含む複酸化物のゼ-ベック係数と電気伝導度を測定した。その結果、これらの物質の高い熱電性能指数を確認し、さらに、銅イオンの位置に亜鉛イオンを一部置換することにより、高温における電気伝導度がより金属的になり、低温において半導体的になることを明らかにした。また、亜鉛イオンによりバレンス付近の電子構造が変化していることも明らかとなった。次に、ランタンとニツケルを含む酸化物(La_2Nio_4)に対して、電気的測定を行なった所、ゼ-ベック係数は10〜30muV/Kの程度であまり大きくはなく、温度上昇に伴って上昇する傾向にあることがわかった。また、電気伝導度の測定により500℃付近で金属-絶縁体転移を起こし,この温度はニツケルイオンの位置に亜鉛イオンを置換しても、変化しない事が分かった。さらに、新化合物(Ca,Ce)_2Sn_2O_7および(Sr,Ce)_2Sn_2O_7の電気伝導度とゼ-ベック係数を測定した結果、これらの化合物がn型の電気伝導を示し、キャリアの生成がCeイオンの価数によって支配されている事を見出した。現在,以上の測定結果を踏まえて、ランタンとコバルトの複酸化物、インジウムを含む複酸化物について、熱電変換性能指数を検討している。

This study is a fundamental study of the use of conductive materials that may be acidified at high temperatures. Manufacture and Improvement of Device for Measuring Electrical Conductivity in High Temperature and High Temperature The software for determining the coefficient of the complex acid is used to establish the method of determination, and the reliability of the compound is confirmed. Automatic measurement of electrical conductivity and conductivity The device is used to measure the conductivity, initial conductivity, and conductivity of copper containing complex acids. The results show that the high thermoelectric performance index of these substances is confirmed by the position of copper, the partial substitution of lead, the high temperature electrical conductivity of metals, and the low temperature semiconductor. The electronic structure of the film has been changed. In addition, the measurement of the temperature and the electric current of the acid compound (La_2Nio_4) can be carried out to the extent that the coefficient of the acid compound is 10 ~ 30muV/K. Measurement of electrical conductivity at temperatures close to 500℃ metal-insulator transition starts at temperatures close to 500℃ and changes at temperatures close to 500 ℃. In this paper, the electrical conductivity and conductivity coefficient of a new compound (Ca,Ce)_2Sn_2O_7 (Sr,Ce)_2Sn_2O_7) were determined. The results show that the n-type electrical conductivity of these compounds is determined. Now, the results of the above measurements are discussed in terms of temperature, temperature, pH, temperature and conversion performance index.

项目成果

西山伸、桜井修、篠崎和夫、水谷惟恭: "La_2Cu_<1-x>Zn_xO_<4+delta>の高温電気伝導" 日本セラミックス協会学術論文誌. 100. 187-190 (1992)

Shin Nishiyama、Osamu Sakurai、Kazuo Shinozaki 和 Yoshiyasu Mizutani：“La_2Cu_<1-x>Zn_xO_<4+delta> 的高温导电”日本陶瓷学会杂志 100. 187-190 (1992)。

N.Wakiya,S.Nishiyama,K.Shinozaki,N.Mizutani: "Electrical Condution of New Compounds Calcium Cerium Tin Oxide((Ca,Ce)_2SnO_7)and Strontium Cerium Tin Oxide((Sr,Ce)_7Sn_7O_7)with Pyrochlore Structure." Journal of Solid State Chemistry. 102. 349-353 (1993)

N.Wakiya,S.Nishiyama,K.Sinozaki,N.Mizutani：“具有烧绿石结构的新型化合物钙铈锡氧化物((Ca,Ce)_2SnO_7)和锶铈锡氧化物((Sr,Ce)_7Sn_7O_7)的导电性