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保田 諭; 内堀 揚介*; 分島 亮*; 日夏 幸雄*; 小河 浩晃; 矢野 雅大; 朝岡 秀人
RSC Advances (Internet), 8(66), p.37600 - 37605, 2018/11
被引用回数:10 パーセンタイル:39.35(Chemistry, Multidisciplinary)本研究では、酸素還元活性サイトである、Fe原子が窒素ドープナノグラフェンに配位結合したFe-N-C活性サイトを、高比表面積の垂直配向カーボンナノチューブ(VA-CNT)表面に担持し、酸素還元反応(ORR)活性なFe-N-G担持/VA-CNT(Fe-N-G/VA-CNT)触媒を開発する設計指針を得る。これまで、FeおよびNを含む鉄フタロシアニン分子を前駆体とし、VA-CNT表面に吸着させ焼成することによりFe-N-G/VA-CNT触媒の開発に成功してきた。本申請案では、Fe-N-C構造形成のカギとなる触媒焼成条件がORR活性能に与える影響について精査した。その結果、短時間加熱と急冷を繰り返すプロセスでは、任意の繰返し数において、Fe-N-C活性サイトの構成元素であるFeおよびN原子の熱脱離が抑制され、Fe-N-C構造の質量密度の増加によるORR活性能の向上が観察された。この結果は、焼成時における熱履歴を制御することで高活性化が可能であり、非白金系ORR触媒実現のための設計指針を得ることができた。
土井 貴弘*; 鈴木 遼*; 日夏 幸雄*; 樹神 克明; 井川 直樹
Inorganic Chemistry, 54(22), p.10725 - 10731, 2015/11
被引用回数:7 パーセンタイル:37.98(Chemistry, Inorganic & Nuclear)The synthesis, crystal structures, and magnetic properties of the pentanary oxides PbMNi
Te
O
(M = Mn and Cd) were investigated. These compounds crystallize in a hexagonal structure with space group
, in which the Ni
ions form a zigzag chain along the c axis. From the magnetic susceptibility and specific heat measurements, we found that the PbCd
Ni
Te
O
behaves as a low-dimensional magnet due to the intrachain an tiferromagnetic interaction between Ni
ions. Both compounds show a long-range antiferromagnetic ordering at 25.7 K (M = Cd) and 86.0 K (Mn). The magnetic structure of PbMn
Ni
Te
O
determined by neutron diffraction measurements is a collinear antiferromagnetic arrangement of Mn
ions in the Mn
O
dimeric unit and Ni
ions in the zigzag chain.
中村 彰夫; 井川 直樹; 岡本 芳浩; 日夏 幸雄*; Wang, J.*; 高橋 正*; 竹田 満洲雄*
Mssbauer Spectroscopy; Applications in Chemistry, Biology, and Nanotechnology, p.71 - 94, 2013/10
Some latest coupled-analysis results of lanthanides (Lns) (Eu and
Gd)-M
ssbauer structure and XRD lattice-parameter (a
) data of defect-fluorite (DF) oxides with the new defect-crystal-chemistry (DCC) a
model have been presented. This is thus the first report of our ongoing efforts to further elaborate the DCC model and extend its applicability to more various systems including pyrochlore (P)-type stabilized zirconias and stabilized hafnias.
中村 彰夫; 井川 直樹; 岡本 芳浩; Wang, J.*; 日夏 幸雄*; 高橋 正*; 竹田 満洲雄*
Hyperfine Interactions, 217(1-3), p.17 - 26, 2013/04
被引用回数:1 パーセンタイル:53.92To gain further insight into the controversial defect structure of so-called defect-fluorite (DF)-type oxide solid solutions (ss), MO-LnO
(M
= Zr, Hf, Ce, Th, U, Pu, etc; Ln
=lanthanide) we have conducted their comprehensive Ln (Eu and Gd) M
ssbauer, EXAFs and NMR etc spectroscopic and XRD study freshly combined with a new defect-fluorite-chemistry model recently proposed by one (AN) of the present authors. In this talk some latest achievements of this study is described and discussed.
中村 彰夫; 正木 信行; 音部 治幹; 日夏 幸雄*; Wang, J.*; 竹田 満洲雄*
Pure and Applied Chemistry, 79(10), p.1691 - 1729, 2007/10
被引用回数:14 パーセンタイル:46.71(Chemistry, Multidisciplinary)蛍石型二酸化物MO(M=Hf, Zr, Ce, U, Th)と三二酸化物Ln
間の欠陥蛍石型酸化物固溶体M
O
(Ln=Lanthanide)の局所構造につき、
Eu,
Gd-メスバウアー分光法により系統的な検討を加えた。Ln=
Euの一連の固溶体のEu-アイソマーシフト(IS)-組成yの測定結果から、U, Th系では母相二酸化物に基づく単純な欠陥蛍石型相が形成されるが、Zr, Hf系のいわゆる「安定化ジルコニア(ハフニア)相」は、これとは違い、中間秩序相パイロクロア型相に基づく局所(微視的)構造を持つことを明らかにした。また、Pu固化材として有望なGd系安定化ジルコニア(M=Zr, Ln=Gd)の
Gd-メスバウアー分光法による検討を行い、そのパイロクロア類似局所構造の組成依存性について、四重極分裂,線幅及び吸収強度といったメスバウアーパラメーターがすべてy=0.5の定比パイロクロア組成で極大を取り、これより組成がずれるにつれ、欠陥パイロクロア相状の微視構造が形成され、顕著に減少していくことを明らかにした。また、ベガード則から顕著なズレを示すこれら固体溶体の格子定数-組成の関係について、酸素空孔生成効果を取り入れた新たな表現式を提案した。
正木 信行; 中村 彰夫; 古内 史人*; 日夏 幸雄*
Journal of Physics and Chemistry of Solids, 66(2-4), p.312 - 317, 2005/02
被引用回数:9 パーセンタイル:40.54(Chemistry, Multidisciplinary)欠陥蛍石型構造とパイロクロア構造の関連を調べるために、パイロクロア組成(AB
O
)の固溶体2系統(a)Eu
(Ce
Zr
)O
(0
x
1.0)及び(b)LnEuZr
O
(Ln=La, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Y, Er, Tm)を調製し、
Euメスバウア分光,X線回折を行った。X線回折から、AサイトとBサイトの平均イオン半径比(r
/r
)が1.465以下のとき、つまり系(a)では0
x
0.85,系(b)ではLn=Tb-Tmのとき、欠陥蛍石型構造相(DF)が生成し、(r
/r
)が1.465以上のとき(系(a)では0.9
x
1,系(b)ではLn=La-Gd)、パイロクロア構造相(P)が生成することが示された。メスバウア分光から得られるEu
の異性体シフトは、DF相領域において、両系ともにr
/r
の増加に従って減少し、DF-P相の境界(r
/r
1.465)で顕著に低下し、P相領域においてもr
/r
の増加に従って減少した。Eu
まわりの酸素配位の歪みを示す4極分子分裂の大きさもP相領域で明らかに増加した。
水牧 仁一朗*; 吉井 賢資; 日夏 幸雄*; 土井 貴弘*; 宇留賀 朋哉*
Physica Scripta, T115, p.513 - 515, 2005/00
ルテニウムを含むペロブスカイト酸化物について、放射光を用いたX線吸収(XAS)を用いて電子構造の観測を行った。測定はRu-K吸収端で室温にて行った。(
=Ba, Sr)LnRuO
及び
(
=Ca, Ba, Sr)RuO
におけるルテニウムの酸化数は4+であることがわかった。また、Ln
RuO
のルテニウムは5+であった。PbRuO
においては、ルテニウムイオンは4+と5+の間の状態であった。スペクトルの理論計算などの解析により、これら酸化物の電子状態及び中性子散乱などで求められている結晶構造の妥当性について議論する。
分島 亮*; 猪野 健太郎*; 日夏 幸雄*; 石井 慶信
Bulletin of the Chemical Society of Japan, 76(8), p.1519 - 1525, 2003/08
被引用回数:2 パーセンタイル:13.1(Chemistry, Multidisciplinary)本論文はBaLnFeS
(Ln=Ce,Pr,Nd,Sm)について磁化率,比熱,電気伝導率,メスバワー,中性子回折測定から磁気的特性を総合的に明らかにしたものである。その結果、40K近傍でFe
イオンによるantiferromagnetic磁気相変態が観測した。また、120Kから170Kの温度範囲において、磁化率,比熱,電気伝導率の温度依存性に異常を観測した。これらを磁気構造の観点から明らかにするため、JRR-3に設置してある高分解能中性子粉末回折装置(HRPD)を用いて回折強度測定を行い、リートベルト解析を行った。以上の測定から、上記の異常がFeS
四面体のゆがみに起因することを新たに見いだした。
分島 亮*; 平 靖之*; 日夏 幸雄*; 石井 慶信
Solid State Communications, 125(6), p.311 - 315, 2003/02
被引用回数:22 パーセンタイル:70.02(Physics, Condensed Matter)本研究はCaIr
O
の磁気構造,磁化率,比熱測定を行い、7.5Kに弱いフェロマグネテックな相転移を、105Kに
型比熱異常の観測をするなど、新たな知見を報告するものである。105Kの比熱異常を明らかにするため、この温度の前後(90K, 120K)の温度でJRR-3に設置されている高分解能中性子粉末回折装置(HRPD)により測定し、リートベルト解析を詳細に行った。その結果、両者に結晶構造の相変態に掛かる変化が見られなかった。また電気伝導度の測定から、本物質の伝導はMott型一次元バリアブルレンジ・ホッピング(VRH)による伝導機構であることが明らかになった。Ca
Ir
O
について、新たな知見を得たので発表する。
正木 信行; 音部 治幹; 中村 彰夫; 原田 大実*; 伊藤 健太郎*; 佐々木 吉慶*; 日夏 幸雄*
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.3), p.217 - 220, 2002/11
EuM
O
(0
y
1.0)(M=Th, U)系について、
Euメスバウア分光法を用いて局所構造を調べた。粉末X線回折によると、M=Th系では、y
0.5で酸素空格子点(V
)が無秩序配置をとる欠陥蛍石型相を、0.5
y
0.8でV
が秩序化したC型相と欠陥蛍石型相を、y
0.85の領域でC型相と単斜晶のFu
O
相となることが示された。この系で、Eu
の異性体シフトは、Eu固溶率yに従って増加した。Eu
に対するO
の配位数(CN)はCN=8-2yに従って減少するので、O
イオン間の反発力の減少によって、平均Eu-O間距離も減少する。この相関は、酸化物系におけるEu
の異性体シフトとEu-O結合距離の経験的相関に従っている。U系において相図はTh系と同様であったが、異性体シフトは変化せずTh系に比べて小さな値をとった。
泉山 ユキ*; 土井 貴弘*; 分島 亮*; 日夏 幸雄*; 中村 彰夫; 石井 慶信
Journal of Solid State Chemistry, 169(1), p.125 - 130, 2002/11
被引用回数:38 パーセンタイル:80.2(Chemistry, Inorganic & Nuclear)表記のペロヴスカイト型化合物の磁気的性質について、中性子散乱,磁化測定及び比熱測定等を用いて調べた。室温での中性子散乱から、本系がBサイトでErとRu
が秩序化した立方晶ペロブスカイト構造を持つことを明らかにした。また、磁化及び比熱データから、本系が10Kと40Kの2温度で磁気転移を示すことを明らかにした。磁気比熱の温度依存性を解析し、40Kの転移はRu
の反強磁性秩序化によるものであり、また10KのそれはEr
間の磁気的相互作用に基づくものであることがわかった。10Kでの中性子散乱データの解析は、本系がEr
,Ru
の両者の長距離の強磁性秩序を伴うTypeI型の磁気構造を有しており、それらの磁気モーメントは(a-b)面内でお互いに反平行に向いていることを示している。
原田 大実*; 日夏 幸雄*; 正木 信行; 中村 彰夫
Journal of the American Ceramic Society, 85(3), p.647 - 652, 2002/03
1500~1550空気中で作成されたハフニア-ユウロピア固溶体酸化物Eu
Hf
O
系を粉末X線及び
Eu-メスバウア分光を用いて研究した。X線の結果は0.20
x
0.725の広い組成域でフルオライト(螢石)型の固溶体が生成することを示した。この固溶体相はx=0.50近傍(0.45
x
0.575)ではパイロクロア型の長距離秩序構造を、またこの両側の0.20
x
0.40,0.60
x
0.725では無秩序欠陥螢石構造を取ることがわかった。3価ユウロピウム(Eu
)のメスバウアスペクトルのアイソマーシフト(IS)の値は、パイロクロア相の生成するx~0.5付近で顕著な極小値を取ることが明らかになった。この結果は、従来から言われているEu-Oボンド結合長とISとの相関関係に照らして、パイロクロア相が最長のEu-Oボンド長を持っていることを示唆する。X線構造解析から得られるこれら固溶体相のEu-Oボンド長に関するデータは、このEu-メスバウア結果を支持する。
正木 信行; Guillermo, N. R. D.; 音部 治幹; 中村 彰夫; 泉山 ユキ*; 日夏 幸雄*
Advances in Science and Technology, 29, p.1233 - 1240, 2000/00
Eu-メスバウア分光法及び粉末X線回折法を用いて、螢石型酸化物固溶体系Eu
M
O
(M=Zr,Ce)(0
y
1.0)中のEu
の周囲の局所(欠陥)構造を明らかにする検討を行った。得られた
Eu
のアイソマーシフト(IS)は、ジルコニア系(M=Zr)ではパイロクロア相の生成するy~0.5近傍で最小値を取ることを見いだした。他方、セリア系(M=Ce)では、それはyとともにスムーズに増加した。結晶学的データに基づき、両系でのこのようなIS挙動の顕著な相違を矛盾なく解釈することのできるモデルを提案した。これらの結果は、同一の所謂「欠陥型螢石型相」においても、両者、すなわち安定化ジルコニア系とドープトセリア系のそれは、構造的にはかなり異なった局所構造を持つことを示している。
手塚 慶太郎*; 稲村 昌晃*; 日夏 幸雄*; 下条 豊; 森井 幸生
Journal of Solid State Chemistry, 145(2), p.705 - 710, 1999/00
被引用回数:26 パーセンタイル:70.15(Chemistry, Inorganic & Nuclear)CaSr
MnO
(x=0~2.0)を作成し、室温及び10Kでの結晶構造を中性子とX線を使って調べた。正方晶系の構造を持ち、空間群はx=0,0.25ではI4
/acd(No.142)であり、x=0.5~2.0では、I4/mmm(No.139)であることが判明した。Xが1.5以下の試料について10Kでの次期構造を中性子で調べたところ、最近接Mn
イオンはC軸方向に平行で(001)面内で反強磁性的に結合していることが判明した。
日夏 幸雄*; 下条 豊; 森井 幸生
Journal of Alloys and Compounds, 270, p.127 - 131, 1998/00
被引用回数:9 パーセンタイル:55.25(Chemistry, Physical)ウラン酸カリウムKUOの磁性研究を行った。磁気帯磁率の測定から、約17Kで反強磁性的な相転移が観測された。しかし、中性子回折実験結果は、転移温度の前後でほとんど変化がなかった。これは、U
イオンの磁気モーメントが小さいために起こったと思われる。磁気スピンが小さなドメイン内で整列した場合も、中性子磁気散乱が起こらないと思われる。
手塚 慶太郎*; 日夏 幸雄*; 正木 信行; 佐伯 正克
Journal of Solid State Chemistry, 138(2), p.342 - 346, 1998/00
被引用回数:16 パーセンタイル:53.67(Chemistry, Inorganic & Nuclear)層状ペロブスカイト化合物NaLnTiO(Ln=Sm,Eu,Gd)の磁気的性質を調べた。4.5から320Kの温度範囲で、帯磁率測定を行った。室温において
Euメスバウア分光及びGd
の電子スピン共鳴(ESR)スペクトルの測定も行った。NaEuTiO
はVan Vleck常磁性を示し、これはスピン軌道相互作用定数
=323cm
を持つEu
イオンの1重項基底状態
F
によるものと解析された。NaSmTiO
はVan Vleck常磁性を示しNaGdTiO
の磁化率はCurie則に従った。NaEuTiO
のメスバウアスペクトルは、Euが3価で存在することを示した。NaGdTiO
のESRスペクトルから、この化合物中のGd
のg値は1.99であることがわかった。磁化率測定とESR測定より、NaGdTiO
中のGdイオンは結晶場の影響をほとんど受けていないことが示された。
手塚 慶太郎*; 日夏 幸雄*; 中村 彰夫; 稲見 俊哉; 下条 豊; 森井 幸生
Journal of Solid State Chemistry, 141, p.404 - 410, 1998/00
被引用回数:84 パーセンタイル:96.06(Chemistry, Inorganic & Nuclear)ペロヴスカイト型化合物LaSr
CrO
系(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25)の磁気的性質を、磁化率測定及び中性子回折法により検討した。これらすべての系は反強磁性体であり、そのネール温度はLaCrO
系(x=0)の286KからSr置換とともに単調に減少していくことを明らかにした。またネール温度以下で、ほぼすべての系において、構造変態を含めた少なくとも二種類の磁気転移が存在することがわかった。低温での中性子散乱実験から、これらの構造及び磁気構造を明らかにした。
日夏 幸雄
Journal of Alloys and Compounds, 218, p.58 - 63, 1995/00
被引用回数:2 パーセンタイル:31.4(Chemistry, Physical)秩序化ペロブスカイト構造を持つウラン複合酸化物BaZnU
O
を合成し、磁化率を4.2Kから室温まで測定した。何ら磁気的協同現象は4.2Kまで見られず、これはウラン間の最近接距離が4.6
より長いためである。ウランの有効磁気モーメントは0.57
だった。結晶場パラメータと軌道減少因子と光吸収スペクトルを解析して求めた。有効磁気モーメントと「温度に依存しない磁化率」を求め、実験値と比較し、議論した。
日夏 幸雄
Journal of Solid State Chemistry, 114, p.595 - 597, 1995/00
被引用回数:7 パーセンタイル:36.17(Chemistry, Inorganic & Nuclear)六方晶構造を持つ三元系ウラン酸化物CoUO
、NiU
O
を合成した。磁化率測定から、両化合物とも、それぞれ32.5、35.3Kで反強磁性転移することを見出した。化合物中のウランの酸化状態についても議論した。
日夏 幸雄
Journal of Solid State Chemistry, 119, p.405 - 411, 1995/00
被引用回数:11 パーセンタイル:46.15(Chemistry, Inorganic & Nuclear)4価プラセオジムペロブスカイトBaPrO、BaCe
Pr
O
、Sr
Ba
PrO
を合成し、その磁化率を4.2Kから室温まで測定した。BaPrO
で見られる磁気的秩序(転移温度11.6K)は、BaサイトをSrで置換するよりも、PrをCeで置換する方がはるかに弱まることがわかった。いずれの化合物でも4.5Kでヒステリシスが見られた。転移温度以上の磁化率は、Pr
の小さな磁気モーメントと、大きな温度に依存しない常磁性で特徴付けられることがわかった。Sr
Ba
PrO
の有効磁気モーメントはSr置換が進むにつれ、大きくなることもわかり、この結果はSr
Ba
CeO
中にドープしたPr
の常磁性共鳴吸収の結果に一致した。