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J-GLOBAL ID：201202218003257501   整理番号：12A1236840

サマリウムをドープしたセリアを最適化するための第一原理と運動格子モンテカルロ計算の組合せ

A blend of first-principles and kinetic lattice Monte Carlo computation to optimize samarium-doped ceria

著者 (3件)： DHOLABHAI Pratik P. (Arizona State Univ., Materials Sci. & Engineering, School for Engineering of Matter, Transport & Energy, 85287 ...) ,  DHOLABHAI Pratik P. (Brookhaven National Lab., Dep. of Chemistry, 11973, Upton, NY, USA) ,  ADAMS James B. (Arizona State Univ., Materials Sci. & Engineering, School for Engineering of Matter, Transport & Energy, 85287 ...)
資料名： Journal of Materials Science  (Journal of Materials Science)
巻： 47  号： 21  ページ： 7530-7541  発行年： 2012年11月 
JST資料番号： B0722A  ISSN： 0022-2461  CODEN： JMTSAS  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 中間温度域で作動する固体酸化物形燃料電池(SOFC)の電解質材料として高い酸素イオン伝導度を示すサマリウムをドープしたセリア(SDC)が期待される。ドーパント濃度と温度の関数として酸素イオン伝導度の傾向を調べるため第一原理と速度論的格子モンテカルロ(KLMC)計算とを用いて理論的に検討した。第一原理計算を用いて,酸素空孔の生成と移動をSmイオンの第一,第二及び第三近接位置で調べた。空孔を媒介とした拡散を調べるため,第一原理で計算したSDC中の種々の経路に沿った酸素空孔移動の活性化エネルギーをKLMCモデルの入力として用いた。ドーパント濃度20mol%のSDCが最大の導電率を示し,実験的に同定した組成と良く一致した。SDCのドーパント濃度の増加による導電率の増加とそれに続くより高いドーパント濃度での導電率の減少に対する理論的根拠を示した。第一原理とKLMC計算との組み合わせた方法はSOFCで使用する種々のセリア系電解質材料の設計と同定に有用なツールである。Copyright 2012 Springer Science+Business Media, LLC Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *固体酸化物燃料電池 ,  *電気伝導率 ,  酸化サマリウム ,  酸化セリウム ,  *ドーピング ,  アニオン ,  イオン伝導 ,  第一原理 ,  *モンテカルロ法 ,  *空格子点 ,  酸素 ,  速度論 ,  格子 ,  *電解質
準シソーラス用語： KLMC ,  *SDC【酸化物】 ,  イオン伝導度 ,  モンテカルロ計算 ,  酸素イオン ,  *酸素空孔 ,  中温固体酸化物燃料電池 ,  導電率

分類 (3件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  セラミック・磁器の性質  (YC03030G) ,  その他の無機化合物の電気伝導  (BM03044O)

タイトルに関連する用語 (9件)： サマリウム ,  ドープ ,  セリア ,  最適化 ,  第一原理 ,  運動 ,  格子 ,  モンテカルロ計算 ,  組合せ