光吸収分光法による固体内プロトンの拡散定数決定法の開発

开发利用光学吸收光谱测定固体中质子扩散常数的方法

• 批准号: 07750736
• 负责人: 湯上 浩雄
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Tohoku 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750736/
• 关键词: プロトン導電体; 固体イオンクス; 赤外吸収; 超イオン導電体

可視及び赤外の吸収分光光度計を中心にした実験装置の組み立て・改良を行った。特に、本研究では、試料の周りの雰囲気を精度良く制御することが不可欠である。そのためマスフローコントロラ-(申請品)を用いたガスの供給系を製作し,これにより、より高精度でデータを得ることが出来るようになった。また測定の自動化を進めるためコンピュータと実験系をつなぐインターフェースを作製した。結晶の純度と拡散係数の関係を探るため,種々のドーパントイオンを添加したSrZrO_3系の単結晶をフローティング・ゾーン法により作製した。ドーパントイオンとしてはY,ScCeなどの希土類イオンを用いた。またそれらの濃度は、0.01mol%から10mol%の広い範囲で変化させた。ペロブスカイト型プロトン伝導体であるSrZrO_3のプロトンの拡散係数を赤外域に観測される酸素-水素結合の伸縮振動モードの強度から測定した.具体的は、水蒸気を含むアルゴンガス雰囲気から、急激に乾燥したアルゴンガス雰囲気に変化させ、その時の吸収強度の時間依存性からプロトンの拡散係数を見積もった。種々のドーパントを添加したSrZrO_3の赤外吸収スペクトルにおける水蒸気雰囲気中でのアニール時間依存性から,プロトンが複数のサイトに存在することが分かった.また,それらのサイトにおけるプロトン-酸素結合力が大きく異なることが分かった.水蒸気雰囲気から重水素雰囲気に変化させた時の吸収スペクトルの変化から,単結晶とセラミックスでは,欠陥構造やプロトン伝導経路に違いがある可能性があることが分かった.

The central part of visible and infrared absorption spectrophotometry is the establishment and improvement of the equipment. In particular, this study is aimed at improving the accuracy of the sample cycle. The supply system of the application is manufactured with high precision. The automation of the measurement process can be controlled by the system. The relationship between crystal purity and dispersion coefficient is explored. The right to choose between the right and wrong,ScCe, and the right to choose between the right and wrong. The concentration of the compound is from 0.01 mol % to 10 mol %. The dispersion coefficient of SrZrO_3 in the dielectric layer of SrZrO_3 was measured by the intensity measurement of the stretching vibration of the acid-water bond. Specific water vapor, including water vapor, moisture vapor, time dependence of absorption intensity, and dispersion coefficient are integrated. The existence of SrZrO_3 in aqueous vapor phase is time-dependent, and the existence of SrZrO_3 in aqueous vapor phase is time-dependent. The binding force of acid element is very different. Water vapor phase change of heavy water element phase change of absorption phase change of single crystal phase change of single crystal change of single crystal phase change of single crystal phase change of single crystal change of single crystal phase change of single crystal change of single crystal

项目成果

H. Yugami: "Proton diffusivity of SrZrO_3:Sc^<3+> Sirgle Crgeslels Studied by infrared absortion Spectroscopy" Solid State Ionics. 79. 171-176 (1995)

H. Yugami：“通过红外吸收光谱研究的 SrZrO_3:Sc^<3 > Sirgle Crgeslels 的质子扩散率”固态离子学。

S. Matsuo: "Hole-burning in proton conduction oxides SrZrO_3:Pr^<3+>" J. Lumin.64. 267-272 (1995)

S. Matsuo：“质子传导氧化物 SrZrO_3:Pr^<3 > 中的烧孔”J. Lumin.64。