SPring-8/SACLA利用研究成果集
Online ISSN : 2187-6886
Section B
高プロトン伝導性酸化物材料 Ba-Zr-Y-O 系の結晶構造解析
銭谷 勇磁鬼頭 俊介菅原 健人澤 博
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ジャーナル オープンアクセス

2020 年 8 巻 2 号 p. 379-383

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抄録

ペロブスカイト型結晶構造を有する Ba(Zr,Y)O3-δ (以後、BZY)は、500~700°C の温度領域において 10-3 S・cm 程度のプロトン(H+)伝導性を示すことが知られている[1]。我々は結晶粒界が存在しない BZY エピタキシャル薄膜を作製し、水素雰囲気中で熱処理を施すことで、高いプロトン伝導特性を見出した (0.1 S/cm@600°C, 0.01 S/cm@20 °C, Ea = 0.01 eV)。本特性は、従来の酸素サイト間をプロトンがホッピングする伝導機構では説明出来ない。またバルクの BaZrO3 単結晶も同処理によって高伝導状態になることが確認できた。本研究では Ba-Zr-Y-O 薄膜および BaZrO3単結晶について伝導特性の異なる試料間での結晶構造の差異を明らかにすることで、新しいプロトン伝導特性と結晶構造の因果関係を明らかにすることを目的とした。

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