超イオン伝導体の熱起電力および熱拡散と輸送特性

超离子导体的热电动势及热扩散和输运特性

基本信息

批准号：
09215218
负责人：
山口周
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
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

项目摘要

本研究では、電子(ホール)-酸化物イオン(プロトン)混合伝導体の高温電子輸送特性を、電気伝導度測定と熱起電力測定の結果から古典的解析法に基づいて解析し,電荷担体の部分ゼ-ベック係数と輸送特性から電荷担体と熱の移動の相互作用をあらわす輸送熱について検討を加えることを目的とする.具体的には酸化物イオン-電子混合導電体である1mol%InO_<1.5>をドープしたCaZr_<1-x>In_xO_<3-8>(CZ)および酸化物イオン-電子混合導電は体であるY_2Ti_2O_7(YT)を対象とした.CZ系の電導度測定では,高酸素分圧領域で酸素分圧の1/4に比例したp型伝導が優勢な領域と酸素分圧依存性を示さないイオン伝導が優勢な領域が観測された.イオン伝導の主成分は酸化物イオンであるが1100℃以下の温度ではプロトンによる影響が導電特性に表れている.部分電気伝導度から求めた輸率を用い,熱起電力の測定結果を解析してホールおよびイオンの部分ゼ-ベック係数を求め,p型伝導領域におけるホールの濃度と移動度を推定した.CZとCSZのホール濃度は同程度であり,両者のホールの部分伝導度の相違は移動度の差によるものと推定される.一方YT系については,低酸素分圧領域では電子伝導が,高酸素分圧領域では酸化物イオン伝導がそれぞれ優勢であった.CZと同様の方法により熱起電力を解析し電子と酸化物イオンの部分ゼ-ベック係数をもとめ,伝導電子の濃度と移動度を推定した.またイオンの部分ゼ-ベック係数から求めた両系の酸化物イオンの輸送熱はイオン伝導の活性化エネルギーの1/4〜1/3の大きさであった.この原因は,欠陥型のイオン伝導性固体ではイオンと格子の相互作用が大きいためと考えられる.

在这项研究中，基于经典分析方法，基于电导率和热功率测量结果以及电荷载体的结果，根据经典分析方法分析电子（孔） - 氧化离子（质子）混合导体的高温电子传输特性。目的是考虑运输热，该热量代表了贝克部分的电荷载体与热量的相互作用，而cazr_ <1-x> in_xo_ <3-8>（CZ）和氧化物 - 氧化物 - 氧化物 - 氧化物 - 氧化物 - 氧化物。混合电导率在CZR_2TI_2O_7（YT）中基于CZ的电力测量值（YT）。表明氧气的依赖性是在观察到的，尽管它是一个离子，但在1100°C的温度下，质子的效果是在导体中指示的。估计了孔的孔浓度和P型传导区域中的运动程度，并估算了.cz和CSZ的孔浓度，并且两个孔之间的部分电导率的差异为另一方面，由于运动的差异。 . The concentration and movement of the conductive electron were estimated, based on the partial ze-beck coefficient of oxide ions. In addition, the transportation heat of both systems obtained from the ion part-Beck coefficient is the activation energy of iontaking. It is可能是因为1/4至1/3的尺寸是由于离子差有缺陷的离子和晶格之间的较大相互作用所致。