メカニカルアロイングにより得たPbWO_4系イオン伝導体の欠陥構造の解析

机械合金化PbWO_4基离子导体缺陷结构分析

• 批准号: 13750776
• 负责人: 高井 茂臣
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tottori University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750776/
• 关键词: PbWO4; メカニカルアロイング; イオン伝導体; 欠陥構造; 中性子回折; 熱容量測定; 酸化物; 格子間

PbWO_4はPbの一部をLaで置換すると酸化物イオン伝導性が発現する.Laの置換にはPb_<1-x>La_xWO_<4+x/2>およびPb_<1-x>La_<2x/3>WO_4の2種類があり,前者は格子間酸化物イオンを,後者は陽イオン空孔を形成する.これらの物質はメカニカルアロイング(MA)法によっても調製可能であり,Pb_<1-x>La_<2x/3>WO_4系ではMA試料でも焼結体でも同様の粉末密度を示したものの,Pb_<1-x>La_xWO_<4+x/2>系ではMA法で調製した試料の粉末密度は焼結体のものよりも低いものであった.昨年度は焼結体の中性子回折実験を行い,格子間酸化物イオンの位置を決定するとともに,FT-IR,熱容量測定,誘電緩和測定等により,調製法の違いによる欠陥構造の相違について議論した.本年度はMA試料の中性子回折実験を行い占有率から欠陥構造を議論するとともに,同型のPbMoO_4系酸化物イオン伝導体についてもMA法によって調製できることを示し,粉末密度測定やFT-IRによって欠陥構造を議論した.Pb_<1-x>La_xWO_<4+x/2>系について中性子回折を行い,Rietveld法により各サイトの占有率を調べたところ,Pbサイトの占有率が他のサイトのものに比べて低下していた.EDXによる組成分析では出発組成からのずれはなく,PbやLaの偏析が見られないことから,Pbは単独あるいは酸化物として灰重石型の結晶格子付近にアモルファス的に広く分散している可能性があった.またWとMoは類似した性質を示すことから,PbMoO_4についても焼結法およびMA法でLaを置換した系を合成し,イオン伝導性や欠陥構造について調べた.その結果Mo酸塩でも焼結体では酸化物イオン伝導性が発現することが明らかになり,また粉末密度測定およりFT-IR測定から,焼結体およびMA試料のいずれもW酸塩の場合と同様の欠陥構造を示すことがわかった.

PbWO_4 は Pb の a を La で す replacement る と acidification content イ オ ン 伝 conductivity が 発 now す る. La の replacement に は Pb_ < 1 - x > La_xWO_ < 2 > 4 + x / お よ び Pb_ < 1 - x > La_ < 2/3 x > WO_4 の 2 kinds が あ り, the former は cubicle acidification content イ オ ン を, the latter は Yang イ オ ン empty hole を form す る. こ れ ら の material は メ カ ニ カ ル ア ロ イ ン グ method (MA) に よ っ て も modulation may で あ り, Pb_ < 1 - x > La_ < 2/3 x > WO_4 department で は MA sample で も 焼 nexus of contracts で も with others の powder density を shown し た も の の, Pb_ < 1 - x > La_xWO_ < 2 > 4 + x/department で は で MA method The density of the powder of the prepared <s:1> た test material is 焼 焼, the structure is <s:1> よ よ and <s:1> low, and the density is であった であった. Temper in yesterday's annual は 焼 nexus of contracts の inflexion be 験 を い, cubicle acidification content イ オ ン の position を decided す る と と も に, FT - IR, heat capacity determination, determination of induced electric ease に よ り, modulation method is の violations い に よ る owe 陥 tectonic の conceives に つ い て comment し た. This year は MA sample の temper in inflexion be 験 を line い share か ら owe 陥 tectonic を comment す る と と も に, same type の PbMoO_4 acidification minerals イ オ ン 伝 conductor に つ い て も MA method に よ っ て modulation で き る こ と を し, powder density や FT - IR に よ っ て owe 陥 tectonic を comment し た. Pb_ < 1 - x > La_xW O_ < 2 > 4 + x/department に つ い て in temper back to the fold line を い Rietveld method に よ り each サ イ ト の share を adjustable べ た と こ ろ, Pb サ イ ト が の share his の サ イ ト の も の に than べ て low し て い た. EDX に よ る composition analysis で は out of 発 か ら の ず れ は な く, Pb や La の segregation が see ら れ な い こ と か ら, Pb は 単 alone あ る い は acidification content と し て grey rocks type の crystal lattice paying nearly に ア モ ル フ ァ ス of に hiroo く scattered し て い る possibility が あ っ た. ま た W と Mo は similar し た nature を shown す こ と か ら, PbMoO_4 に つ い て も 焼 knot method お よ び MA method で La を replacement し た し を synthesis, イ オ ン 伝 conductivity や owe 陥 Tectonic に つ い て adjustable べ た. そ の results Mo acid salt で も 焼 nexus of contracts で は acidification content イ オ ン 伝 conductivity が 発 now す る こ と が Ming ら か に な り, ま た powder density お よ り FT - IR measuring か ら, 焼 nexus of contracts お よ び MA sample の い ず れ も W acid salt と の occasions with others の owe 陥 tectonic を shown す こ と が わ か っ た.

项目成果

T.Esaka, M.Hayashi, H.Sakaguchi, S.Takai, M.Matsubayashi: "Analysis of Lithium Ion Distribution in Electrolyzed Li_<1.33>Ti_<1.67>O_4 by Neutron Computed Tomography"Solid State Ionics. 147. 107-114 (2002)

T.Esaka、M.Hayashi、H.Sakaguchi、S.Takai、M.Matsubayashi：“通过中子计算机断层扫描分析电解 Li_<1.33>Ti_<1.67>O_4 中的锂离子分布”固态离子学。

M.Hayashi, H.Sakaguchi, S.Takai, T.Esaka: "Lithium Ion Conduction in Scheelite-type Oxide and Analysis of Lithium Ion Motion by Neutron Radiography"Solid State Ionics. 140. 71-76 (2001)

M.Hayashi、H.Sakaguchi、S.Takai、T.Esaka：“白钨矿型氧化物中的锂离子传导以及中子射线照相分析锂离子运动”固态离子学。

S.Takai, T.Nakanishi, T.Tojo, H.Kawaji, T.Atake, T.Esaka: "Low Temperature Heat Capacities of Mechanically Alloyed PbWO_4"J. Thermal Analysis and Calorimetory. 69. 805-811 (2002)

S.Takai、T.Nakanishi、T.Tojo、H.Kawaji、T.Atake、T.Esaka：“机械合金化 PbWO_4 的低温热容量”J。

S.Takai, Y.Karita, T.Nakanishi, T.Esaka: "Defect Properties of Mechanically Alloyed La-substituted PbWO_4"Solid State lonics. 138. 161-168 (2000)

S.Takai、Y.Karita、T.Nakanishi、T.Esaka：“机械合金化 La 取代的 PbWO_4 的缺陷特性”固态离子学。

S.Takai, T.Nakanishi, T.Tojo, H.Kawaji, T.Atake, T.Esaka: "Low Temperature Heat Capacities of Mechanically Alloyed PbWO_4"J. Thermal Analysis and Calorimetory(in press).

S.Takai、T.Nakanishi、T.Tojo、H.Kawaji、T.Atake、T.Esaka：“机械合金化 PbWO_4 的低温热容量”J。