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J-GLOBAL ID：201702267955722244   整理番号：17A1615020

第一原理計算によるアパタイト型ランタンシリケートとゲルマネートのイオン伝導機構

Ionic conduction mechanisms of apatite-type lanthanum silicate and germanate from first principles

著者 (2件)： MATSUNAGA Katsuyuki (Department of Materials Physics, Nagoya University) ,  MATSUNAGA Katsuyuki (Nanostructure Research Laboratory, Japan Fine Ceramics Center)
資料名： Journal of the Ceramic Society of Japan (Web)  (Journal of the Ceramic Society of Japan (Web))
巻： 125  号： 9  ページ： 670-676(J-STAGE)  発行年： 2017年 
JST資料番号： U0409A  ISSN： 1348-6535  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 文献レビュー  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 第一原理計算により検討したアパタイト型ランタンシリケートとゲルマネートのイオン伝導機構について,以前に実験と原子論的シミュレーションにより提案したものと共に検討した。La₁₀(SiO₄)₆O₃において最も安定な格子間酸素サイトがO4カラム近傍に位置し,準安定サイトがSiO₄四面体の間に存在することが分かった。対照的に,La₁₀(GeO₄)₆O₃はGeO₄四面体の間に最も安定なサイトを示し,Ge₂O₉ユニットを生成した。これらは,実験的に報告された格子間サイトを合理的に説明できた。両方の系におけるイオン伝導の基本的なメカニズムは格子間機構であり,格子間酸素イオンと通常の格子サイトの酸素イオンが格子を介して協働する。特に,Si/GeO₄四面体を介した格子間機構は,Si/Geと酸素イオンとの間の連続的な結合形成と結合破壊によって起こり,迅速なイオン伝導を実現するために重要な役割を果たす。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *固体酸化物燃料電池 ,  *固体電解質 ,  *ケイ酸塩 ,  *ランタン化合物 ,  *ゲルマニウム酸塩 ,  *イオン伝導 ,  *計算機シミュレーション ,  原子間ポテンシャル ,  分子動力学 ,  計算 ,  *第一原理 ,  結晶 ,  *結晶構造 ,  燐灰石 ,  ポテンシャル障壁
準シソーラス用語： SOFC【電池】 ,  *アパタイト型結晶 ,  ケイ酸ランタン ,  ゲルマニウム酸ランタン ,  *原子論的シミュレーション ,  第一原理計算

著者キーワード (4件)： First-principles calculation ,  Apatite-type ionic conductor ,  Potential barrier ,  Ionic conduction pathway

分類 (2件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  混合伝導  (BM03060U)

引用文献 (37件)：

• 1) S. Nakayama, H. Aono and Y. Sadaoka, Chem. Lett., 6, 431–432 (1995).
• 2) S. Nakayama and M. Sakamoto, J. Eur. Ceram. Soc., 18, 1413–1418 (1998).
• 3) S. Nakayama, M. Sakamoto, M. Highchi and K. Kodaira, J. Mater. Sci. Lett., 19, 91–93 (2000).
• 4) H. Arikawa, H. Nishiguchi, T. Ishihara and Y. Takita, Solid State Ionics, 136, 31–37 (2000).
• 5) M. Higuchi, Y. Masubuchi, S. Nakayama, S. Kikkawa and K. Kodaira, Solid State Ionics, 174, 73–80 (2004).

タイトルに関連する用語 (5件)： 第一原理計算 ,  アパタイト ,  ランタンシリケート ,  ゲルマネート ,  イオン伝導