ビスマスの特性を活かした機能性材料の開発

利用铋的特性开发功能材料

基本信息

批准号：
22244044
负责人：
東正樹
金额：
$ 24.21万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22244044/
关键词：
強相関電子系負の熱膨張電子・電気放射線・X線・粒子線

项目摘要

今年度は以下の成果を得た。1.BiNiO_3のBiを5%Laで置換したBi_<0.95>La_<0.05>NiO_3は、昇温によってBi^<5+>とNi^<2+>の間で電荷移動を起こし、高温相は(Bi,La)^<3+>Ni^<3+>O_3の酸化状態を持つ。この際、2.6%の体積収縮を生じる。また、両相が広い温度範囲にわたって共存するため、収縮はなだらかに起こる。歪みゲージを用いた線膨張係数の測定で、300Kから400Kの広い温度範囲に渡り、-82×10^<-6>/Kの線熱膨張係数を持つ負の熱膨張が起きていることを確認した。この値は最大の負の熱膨張係数を持つ既存材料、(Mn_<0.96>Fe_<0.04>(Zn_<0.5>Ge_<0.5>)Nの物の3倍以上である。2.代表的な圧電材料であるPZTと同様の菱面体晶-正方晶の固溶体である、BiFe_<1-x>Co_xO_3の、化学溶液法で得られた薄膜試料の電子顕微鏡観察を行った。その結果、100pm/Vという、BiFeO_3の約2倍の圧電定数を持つBiFe_<0.9>Co_<0.1>O_3薄膜では、基盤近傍にc/a=1.23の巨大正方晶相が生成し、その上に基盤から格子緩和した菱面体晶相が成長していることが分かった。基盤からの拘束が解けることで圧電特性が増大している物と考えられる。3.薄膜の研究からMPBによる圧電定数の増加が確認されているBi_<1-x>Sm_xFeO_3のバルク試料の結晶構造を調べた。x=0.1では室温でPbZrO_3型の反強誘電相であり、昇温に伴ってBiFeO_3型の強誘電相、そしてGdFeO_3型の常誘電相への逐次相転移を示すことが明らかになった。

今年，我们获得了以下结果：1。BI_<0.95> LA_ <0.05> NIO_3替换为5％LA导致BI^<5+>和Ni^<2+>之间的电荷转移，而高温阶段的氧化状态的氧化态（BI，LA）^<3+> ni> ni> ni^<3+> o_3。目前，体积收缩为2.6％。此外，由于这两个相在较宽的温度范围内并存，因此收缩会轻轻发生。使用应变计对线性扩展系数的测量证实，线性热膨胀系数为-82×10^<-6>/k的负热膨胀发生在300K至400K的宽温度范围内发生。该值比现有材料（Mn_ <0.96> fe_ <0.04>（Zn_ <0.5> ge__ <0.5>）N具有最大的热膨胀负数。2。bife_ <1-x> co_xo_3的电子显微镜，与rhombohedragon-todragon solidagon soldicationallive and-Pieque and-Pieporrirallive and-pictical相似，a的电子显微镜是A的electron Sigepocy，a <1 <0.5> <0.04> n>。因此，电子显微镜。当溶解了基础的约束时，压电性能增加。 Bifeo_3类型和GDFEO_3类型的副阶段是顺序的相变到Bifeo_3类型的铁电相，而GDFEO_3类型的副阶段。