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

基本信息

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

项目摘要

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.

当PBWO_4用LA代替PB的一部分时，氧化物离子电导率被体现。 LA替代有两种类型：pb_ <1-x> la_xwo_ <4+x/2>和pb_ <1-x> la_ <2x/3> wo_4，以前的形式的间隙氧化物离子和后者形成阳离子孔。这些材料也可以通过机械合金（MA）方法制备，PB_ <1-x> la_ <2x/3> WO_4系统在MA样品和烧结物体上都表现出相同的粉末密度。但是，在pb_ <1-x> la_xwo_ <4+x/2>系统中，通过MA方法制备的样品的粉末密度低于烧结物体的粉末密度。去年，进行了烧结物体的中子衍射实验以确定间质氧化物离子的位置，并通过FT-IR，热容量测量和介电弛豫测量来讨论由于制备方法差异而导致的缺陷结构差异。今年，进行了中子衍射实验，以根据占用比讨论缺陷结构，以及同一类型的基于PBMOO_4的氧化物离子。结果表明，导体也可以通过MA方法制备，并使用粉末密度测量和FT-IR讨论了缺陷结构。当在PB_ <1-X> La_xwo_ <4+X/2>系统上进行中子衍射，并使用Rietveld方法检查了每个位点的占用率时，PB站点的占用率低于其他站点。在使用EDX的组成分析中，没有观察到PB或LA的隔离的组成分析中的起始组成，因此Pb是单独的，也可以是氧化物。晶格可能在类型的晶体晶格附近被非法地广泛分散。此外，W和Mo具有相似的特性，对于PBMOO_4，LA被烧结和MA方法取代，我们研究了离子电导率和缺陷结构。结果，据表明，烧结的身体在烧结的体内还表现出氧化离子电导率，并且从粉末密度测量中，发现烧结的身体和MA样品都表现出与W酸盐相同的缺陷结构。