セラミックス - 東北大学 金属材料研究所

öúĦ
ö ú Ĝ Ķ ‡
ĤùĪ§ħ{éĂèij–¾ÑÅ#½ĆĹâèg¤ìãŸ
öúeēč‡
¨·™žXªžĦXđe~_
öútºč‡
¨·™žXªžĦXqđÌ_áġ}õįĦršĥÙĨ ©
ľĽ$*"
Ĺâ®è3ijØ"–¾0èij–¾&kî0ħ{éĂéğ#½Ć"$æ×pèij–¾µĎ¼
à ZT=S2!-1"-1T ,sw‹› P=S2"-1ĺS $èĠijw! $èg¤ì" $ijع¸ìT $ċ£â­Ļ
3ˆ[0ÑÅĭð# ĸñíĞñÕėò4"Ē210 1997 ¬# NaCo2O4 ,P@K6
CDĂ Ca3Co4O9 #ðĖfİħ{éĂHU;Ñ1.#µĎ3[Š0ÆŵĎèijÑÅ#“‰$æ
#-!ëÛ#^Ðöú<UYL$ TiOx, LixCoO2, In2O3 Ă! 1)#Õė\|t!ħ{
é"Ýó#ÑŅ¶èijêµęm3ĒÐöú$ê" In2O3 "Łm#pą M 3Č¾
In2-xMxO3 Ă#èijêµ3ĂĊñ"ÕėČ¾pą"-/ï!0èijêµ3ø3É."
ĿĽöúĈĢ
In2-xMxO3ĂĚÅ(M=Ge, Sn, Ce, Si, Te, Ti)$ÁijLSAOçĉÜ(SPS)"-/jĕ11#Ī§ħ
{éÅĀ33ďz`ī߅#²SPSÜ"-/20 MPa#w1273ļ1373 K#â­ÿŒ5ļ10t
n»çĉwâ­$OFR5UÀjʟçĉi#ēĴ"d9YNW3‚/IJ
*"873 KĿËĮûØ^5FYU#²ĚÅ3ĬÇ°"u/sħąÖ¿3à.*"
1000ŁËĮûØ^5FYUijع¸ì"èĠijwS$4ü›ÜŸ«èÞÜ3î¡â
.1273 K#â­ÿŒèijêµãŸĔČ3î†ËãŸĹâ#èg¤ì!$VY>YKSC?R
Ü(Ulvac-Riko TC-7000)3îãŸMYUyÔ#ãŸ$¡âĒ:QT5å­nùz­µ35
ü›ÜãŸ
ŀĽöú¶Ô
ľ" In1.9M0.1O3 ĂĚÅ# XRD IBYW3øM=Te $É÷!\Ąé$÷ě!1f—
#Č¾Ă$ In Ī§#ħ{éρ´#ÅĀ#÷ě1
Ŀ"MYUyÔãŸ.þs„Č¾ĂĚÅ#:QT5¢­ n ùz­ µ 3øČ¾pą#ģ
"-/ n µ "ģĖ.1ê" M=Ge $:QT5¢­Í+™EPMA #ĴtÓ.\Ą
éô#Ós#bÇ"ģĖ.1M=Ge $\Ąéô(In2Ge2O7)#™ă 50 µm ā™"tÂ\
Ąéô"$ûœĖ.1M=Sn, Ce #\Ąéô(SnO2, CeO2)$ă 20~30 µmM=Si, Ti #\Ąéô(SiO2, Ti
$†Ÿ)$ă 10 µm ³ć"tÂTe 3EYLĚÅ$‘Z"Žä0t
ŀ" In1.9M0.1O3 ĂĚÅ#ijع¸ìèĠijw#â­lµ3øĿ#ĉÔ"£´ M=Ge, Sn
ĚÅ$ijع¸ìh13ÊèĠijw#ċ£o¥t0
Ł" In1.9M0.1O3 ĂĚÅ(M=Ge, Sn, Si, Ti)#èg¤ì ! #â­lµ3øæČ¾ĚÅ#èg¤ì$ă
50 K K8GWJY;3ø*â­[È+"èg¤ìķĐ"à¦0c#Č¾ĂĚÅ#è
g¤ì$ċ£o¥¯â­lµ3ø
ľ In1.9M0.1O3 ĂĚÅ# XRD IBYW Ŀ In1.9M0.1O3 ĂĚÅ#:QT5¢­ n ùz­ µ
- 71 -
(a) In1.9M0.1O3 (M=Si, Ti, Ge, Sn, Te, Ce)
pure
M=Ge
M=Sn
M=Ce
103
M=Si
M=Te
M=Ti
102
101
100
10-1
400
600
800
T (K)
1000
1200
0
Seebeck Coefficient (µV/K)
electrical resistivity (m!cm)
104
(b) In1.9M0.1O3 (M=Si, Ti, Ge, Sn, Te, Ce)
-100
-200
-300
pure
M=Ge
M=Sn
M=Ce
M=Si
M=Te
M=Ti
-400
-500
400
600
800
T (K)
1000
1200
Thermal Conductivity (mW/cmK)
ŀ In1.9M0.1O3 ĂĚÅ# a)ijع¸ì b)èĠijw#â­lµ
In1.9M0.1O3(M=Ge, Sn, Si, Ti)
300
pure
M=Ge
M=Sn
M=Si
M=Ti
250
200
150
100
50
0
400
600
800
T (K)
1000
1200
Ł èg¤ì#â­lµ ł æ×pµĎ¼Ã ZT #â­lµ
ł"æ×pµĎ¼Ã ZT #â­lµ3øZT $â­#[È+"•™M=Ge, Sn, Si '(
ýo3͙o$M=Si #ĚÅ 1023 K ă 0.14 #o3øM=Ge, Sn $ijع¸ì#™
!ঠZT #•x"™±ĵ3]
ZÇ MŃSi $èg¤ì#™!ঠZT #•x"™±
ĵ3]
ŁĽ) *
Ðöú$In2O3"Łm#pąM (=Ge, Sn, Ce, Si, Te, Ti)3Č¾In2-xMxO3Ă#èijêµ3ĂĊñ"Õ
ėn’èijµĎ3ˆ[0*"Îy!Č¾pą€%Č¾ĩ#Õė3ĒČ¾pą"-/Žäı
,Ģv"Č¾”…#\Ąé#=7Aï!0tČ¾pą#M=Ge, Sn$ijع¸
ì#™!à¦ZT#•x"™±ĵ3]
ZÇMŃSi$èg¤ì#™!à¦ZT#•x"™
±ĵ3]
"In2O3"Ge3EYLIn1.8Ge0.2O3ZT=0.46Ĺo“‰10
aŠ#öú$ZT#o$h˜#Č¾pą"£Č¾ĩlµ,:QT5¢­nùz­µ3ĂĊñ
"Ú*0sÒ1.#pą#EYL#HSW@3ĝÄèg¤ì#.!0hà3Ē
ZT3."ˆ[0sÒ0ƒĎµ0
- 72 -
ËÑý
Ë Ñ î Č w
ā\¸×oÁ#.̕ ¸×óâ´Ý$Ą_
ËÑYåÜw
¬p‚…O‚…ąÅ…ËÑÎO‰†|ö
ËÑh¡Üw
¬p‚…OĀŒª¥ËѝO[ãñV¬p‚…OĀŒª¥ËѝOŸášQ
Ēđ%(#
¸×ó⪥%¨«$¸×Ù½$ˆÄ#“çStµ"Ă$Q.Bogdanovic
Schwickardi #
+.ÇèZ« [B. Bogdanovic et al., J. Alloys Compd. 253-254, 1 (1997)] tù"¸×£g/ysr”2Í
õÿ"3LE>5Fā\¸×oÁ NaAlH4 %$YåÈ"=PD ".¦÷%+-õÿ"
LiAlH4 ) Ti ovÁ$üi"¼m#+-tùr”2Í z/ [X. Liu et al., J. Am. Chem.
Soc. 133, 15593 (2011)]
$+
"¸×oÁ$´Ý$Åé#%¸×qƒ$^¤*o…Úv$Ô¯Stµ.ÄÒQ
qÅêÓ²úé­#+.ĉĈC=N:HLhŽ$Ógha#+.A6?N¿‡,$Úv™$¢ï
"!ä1/.¸×–$ g%±(}ć-³"øm3BMP<¹(,/.
ēđËÑÙû
œ%¸×qƒď47NĐ$JPG3r̕ÌoÂ^¤#]„. #ÊÉH-, H0, H+
#Š//Åï`%-8.0, -2.4, 0 (10-6 emu/mol) . [J. H. Van Vleck, Oxford Univ. Press,
(1932)]œ%AMH4 (A=Li,Na; M=B,Al) #j(Ìoÿ‡#+-Õf$o…Ú
v–$ g2ì'©ÁôÛ%Ċ̕.(/&ÌoÃ$z%À
ĔđËћ®
u~%Ìoÿ‡$Ú®2Í̕SÖÁ»b"
+
ؒ$º˜2ž¿‡~$+
#¾]„
•) 10 K ZRàÄ/.SÖÁ9IKPċ)‹e€
È"JPG3r̕#+.ò$ÌoÃ2‘. #›l
uRå#©ˆč,‘r̕ÌoÃŗÈ"47N
^¤Â™ A+M3+H-4 #ŠÚv#+.æ¶ċ2x&"@;
8L$v›k,‘Åï`TÜ$2& (./
)ò$`%.)$$ŗ47N^¤Â™,/
-/%Õc\ 47NÚv d§Úv$Uă"
%d„. 2Í{.&Li Õ Na Õ§˜
"%‘,//% Li
Na $Ĉ·Ć•÷
QÞ.
,#ŗ^¤Â™ $%¸×o
Á#.@;8L$v›k#.Ú
výh#Š.æ¶ċď@;8L‡¤Đ
éþ."1[MH4]- ā47Nf$
M-H Ú v # + . æ ¶ ċ +4~6 10-6
emu/mol Ϗ èÐ),/.Qß#¶$
`%d§Úv•2Í[MH4]- ā47NĎ
d§Úv•2fn. /&$í
ð QÞ.
ĕđ& (
¸×oÁ AMH4 (A=Li,Na; M=B,Al) #j(Ìoà Úv–2Š”.
W$X$¸×oÁ2x(üƕ*ԏ2,#°ë.“ç0
- 73 -
#›l