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論文

Synthesis of new perovskite-type oxyfluorides, BaInO$$_{2}$$F and comparison of the structure among perovskite-type oxyfluorides

勝又 哲裕*; 鈴木 涼*; 佐藤 直人*; 鈴木 俊平*; 中島 護*; 稲熊 宜之*; 森 大輔*; 相見 晃久*; 米田 安宏

Journal of Solid State Chemistry, 279, p.120919_1 - 120919_8, 2019/11

 被引用回数:2 パーセンタイル:54.11(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

A new perovskite-type fluoride, BaInO$$_2$$F was synthesized and compared with other perovskite-type oxyfluorides. The atomic size of anions influences on the local structure and the average structure obtained from the refinement of the diffraction pattern is the cubic for most perovskite-type oxyfluorides.

論文

In situ X-ray absorption fine structure studies of amorphous and crystalline polyoxovanadate cluster cathodes for lithium batteries

Wang, H.*; 磯部 仁*; 松村 大樹; 吉川 浩史*

Journal of Solid State Electrochemistry, 22(7), p.2067 - 2071, 2018/07

 被引用回数:11 パーセンタイル:40.38(Electrochemistry)

Amorphous and crystalline MetfV10 electrodes for lithium ion batteries were prepared by mixing MetfV10 with different binders: polyvinylidenefluoride (PVDF) or polytetrafluoroethylene (PTFE). The reaction mechanism was studied using in situ X-ray absorption fine structure (XAFS) and impedance measurements. The X-ray absorption near-edge structure (XANES) results exhibited a 10-electron reduction per the formula of MetfV10 during discharge, resulting in a large capacity. Extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) analyses suggested a slight expansion in the molecular size of MetfV10. The impedance measurements reveal that an increase of discharge capacities for the amorphous cathode is due to lower resistance than in the crystalline cathode. This study presents a rational selection of amorphous or crystalline cathode materials for high power and high energy density lithium batteries.

論文

Electrochemical reaction mechanisms under various charge-discharge operating conditions for Li$$_{1.2}$$Ni$$_{0.13}$$Mn$$_{0.54}$$Co$$_{0.13}$$O$$_{2}$$ in a lithium-ion battery

小西 宏明*; 平野 辰巳*; 高松 大郊*; 軍司 章*; Feng, X.*; 古月 翔*; 奥村 壮文*; 寺田 尚平*; 田村 和久

Journal of Solid State Chemistry, 262, p.294 - 300, 2018/06

 被引用回数:5 パーセンタイル:42.14(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

Li$$_{1.2}$$Ni$$_{0.13}$$Mn$$_{0.54}$$Co$$_{0.13}$$O$$_{2}$$正極の充電過程において、各SOCでの電極電位は、放電過程より高い。この機構を明らかにするために、様々なSOCにおいて電気化学測定、XRD, XAFS測定を行った。その結果、Li$$_{1.2}$$Ni$$_{0.13}$$Mn$$_{0.54}$$Co$$_{0.13}$$O$$_{2}$$の格子状数や遷移金属の酸化状態が異なっていることが分かった。また、Li$$_{1.2}$$Ni$$_{0.13}$$Mn$$_{0.54}$$Co$$_{0.13}$$O$$_{2}$$中に、LiNi$$_{0.33}$$Mn$$_{0.33}$$Co$$_{0.33}$$O$$_{2}$$やLi$$_{2}$$MnO$$_{3}$$に類似した構造が存在することも明らかになった。

論文

Mechanisms responsible for two possible electrochemical reactions in Li$$_{1.2}$$Ni$$_{0.13}$$Mn$$_{0.54}$$Co$$_{0.13}$$O$$_{2}$$ used for lithium ion batteries

小西 宏明*; 平野 辰巳*; 高松 大郊*; 軍司 章*; Feng, X.*; 古月 翔*; 奥村 壮文*; 寺田 尚平*; 田村 和久

Journal of Solid State Chemistry, 258, p.225 - 231, 2018/02

 被引用回数:6 パーセンタイル:35.14(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

リチウムイオン電池の正極材料であるLi$$_{1.2}$$Ni$$_{0.13}$$Mn$$_{0.54}$$Co$$_{0.13}$$O$$_{2}$$について、充放電過程における構造変化について調べた。実験結果から、充電過程ではSOCが大きくなるとともに、Li$$_{2}$$MnO$$_{3}$$、LiNi$$_{0.33}$$Mn$$_{0.33}$$Co$$_{0.33}$$O$$_{2}$$、Li$$_{2}$$MnO$$_{3}$$の順に結構構造が変化するのに対して、放電過程では、Li$$_{2}$$MnO$$_{3}$$、LiNi$$_{0.33}$$Mn$$_{0.33}$$Co$$_{0.33}$$O$$_{2}$$の順に結晶構造が変化することが分かった。

論文

Phase transitions and hydrogen bonding in deuterated calcium hydroxide; High-pressure and high-temperature neutron diffraction measurements

飯塚 理子*; 小松 一生*; 鍵 裕之*; 永井 隆哉*; 佐野 亜沙美; 服部 高典; 後藤 弘匡*; 八木 健彦*

Journal of Solid State Chemistry, 218, p.95 - 102, 2014/10

 被引用回数:3 パーセンタイル:80.5(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

重水素化したカルシウム水酸化物(Ca(OD)$$_{2}$$)の高圧その場中性子散乱実験を、J-PARCのパルス中性子を用い、パリ-エジンバラプレスとマルチアンビルプレスを用いて行った。常圧には回収できない、高圧常温相の水素位置を含めた原子位置を初めて求めた。高圧下において水素結合が曲がっていることが明らかになり、これはラマン分光の結果と調和的である。高温高圧相に関しては、先行研究の常圧下に回収して求められた構造と一致した。これらの観測結果から、高圧下における相転移はCaO多面体で構成される層のスライドと、Ca原子の変位、Ca-O再構成と水素結合の配向の変化によりおこることが明らかとなった。

論文

Neutron powder diffraction and difference maximum entropy method analysis of protium- and deuterium-dissolved BaSn$$_{0.5}$$In$$_{0.5}$$O$$_{2.75+alpha}$$

長崎 正雅*; 塩谷 真也*; 井川 直樹; 吉野 正人*; 岩崎 航太*; 深澤 裕; 内海 渉

Journal of Solid State Chemistry, 182(10), p.2632 - 2639, 2009/10

 被引用回数:5 パーセンタイル:77.63(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

プロトン伝導体中の水素の結晶位置の詳細を明らかにするため、中性子回折データを用いた差最大エントロピー法(差MEM)を提案した。この方法は結晶中に取り込まれた水素と重水素の構造因子の差を利用した手法である。本法のシミュレーションでは水素原子の分布のみではなく、水素原子付近の空間分解能を改善させることを明らかにした。また、本法を水素と重水素を溶解させたBaSn$$_{0.5}$$In$$_{0.5}$$O$$_{2.75+alpha}$$の9Kで測定した回折データに適用することで、O-D結合が第2近接酸素方向へ傾いていること、そしてその水素と酸素原子の分布は格子間位置には存在しないことを明らかにした。

論文

Partial stripping of Ag atoms from silver bilayer on a Au(111) surface accompanied with the reductive desorption of hexanethiol SAM

近藤 敏啓*; 田村 和久; 高草木 達*; 北村 健*; 高橋 正光; 水木 純一郎; 魚崎 浩平*

Journal of Solid State Electrochemistry, 13(7), p.1141 - 1145, 2009/07

 被引用回数:5 パーセンタイル:85.32(Electrochemistry)

Au(111)上にアンダーポテンシャル析出により作成したAgバイレーヤー上に作成したヘキサンチオールSAM膜について、SAMの吸脱着過程におけるAg/Au(111)界面の構造変化を、STM及び表面X線散乱法を用いて決定した。SAM形成過程においては、Agバイレーヤーの構造に変化は見られなかったが、SAMを還元脱離する過程ではAgも同時に脱離することがわかった。

論文

Magnetic and dielectric properties of YbFe$$_{2-x}$$Mn$$_{x}$$O$$_{4}$$ (0$$underline{<}$$x$$underline{<}$$1)

吉井 賢資; 池田 直*; 道内 尊正*; 横田 祐輔*; 岡島 由佳; 米田 安宏; 松尾 祥史*; 堀部 陽一*; 森 茂生*

Journal of Solid State Chemistry, 182(7), p.1611 - 1618, 2009/06

 被引用回数:12 パーセンタイル:51.87(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

YbFe$$_{2-x}$$Mn$$_{x}$$O$$_{4}$$の磁性と誘電性を調べた(0$$underline{<}$$x$$underline{<}$$1)。この系は、筆者らが発見した新しいマルチフェロイック物質RFe$$_{2}$$O$$_{4}$$ (R=Y, Ho-Lu)のFeサイト置換系である。粉末X線回折測定を行ったところ、xが0から1の間で混晶となっていることを観測した。放射光吸収分光からは、Mnの価数は2+であることがわかった。この結果から、xとともに低温磁化が小さくなるという、磁化測定の結果を定性的に説明した。また、磁気転移温度及び誘電率は、xを増加するとともに減少した。この結果を、Feサイトの電子移動の減少によって説明した。すなわち、筆者らのこれまでの関連系の実験結果から、RFe$$_{2}$$O$$_{4}$$と同構造系の磁性と誘電性は電子移動によって支配されており、イオン変位が重要である通常の誘電体とは異なることを提言した。また、RFe$$_{2}$$O$$_{4}$$でのMn置換に関する応用可能性についても簡単に言及した。

論文

Characterization of homoionic Fe$$^{2+}$$-type montmorillonite; Potential chemical species of iron contaminant

香西 直文; 稲田 貢一*; 安達 美総*; 川村 幸*; 樫本 裕輔*; 小崎 完*; 佐藤 正知*; 大貫 敏彦; 酒井 卓郎; 佐藤 隆博; et al.

Journal of Solid State Chemistry, 180(8), p.2279 - 2289, 2007/08

 被引用回数:12 パーセンタイル:53.29(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

陽イオン交換サイトにFe$$^{2+}$$イオンを吸着しているFe$$^{2+}$$型モンモリロナイトは、ベントナイト緩衝材の理想的な変質生成物である。著者らは既報において、不活性ガス雰囲気でFeCl$$_{2}$$水溶液を用いることによって、ほぼすべての陽イオン交換サイトにFe$$^{2+}$$イオンを吸着させたFe$$^{2+}$$型モンモリロナイトを調製した。本研究では調製した試料中に生成した可能性がある鉄の不純物化学種について検討した。試料全体に少量の塩素イオンが残留していることがわかった。これは、FeCl$$_{2}$$溶液中でFeCl$$^{+}$$が粘土に吸着したこと、さらに過剰塩除去処理中にFeCl$$^{+}$$から解離するはずのCl$$^{-}$$が粘土中に閉じこめられたためと考えられる。後者については、次の2つの理由が考えられる。まず、Fe$$^{2+}$$の吸着によって閉じた粘土層間からのCl$$^{-}$$拡散速度が遅いこと、あるいは残留したFeCl$$^{+}$$の一部が溶解度の低い水酸化物に変化したことである。

論文

Neutron powder diffraction experiments on the layered triangular-lattice antiferromagnets RbFe(MoO$$_4$$)$$_2$$ and CsFe(SO$$_4$$)$$_2$$

稲見 俊哉

Journal of Solid State Chemistry, 180(7), p.2075 - 2079, 2007/07

 被引用回数:23 パーセンタイル:31.06(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

層状三角格子反強磁性体RbFe(MoO$$_4$$)$$_2$$とCsFe(SO$$_4$$)$$_2$$の粉末試料を作成し、粉末中性子回折実験を行って磁気構造を決めた。どちらの化合物も磁気構造は三角面内は、いわゆる120度構造で、面間は非整合構造であった。秩序モーメントはab面内にあった。RbFe(MoO$$_4$$)$$_2$$については190Kで$$Pbar{3}m1$$から$$Pbar{3}$$への結晶構造変化も見いだした。

論文

Neutron diffraction and X-ray absorption study of Ag$$_{5}$$Pb$$_{2}$$O$$_{6}$$

吉井 賢資; 水牧 仁一朗*; 加藤 和男*; 宇留賀 朋哉*; 阿部 英樹*; 中村 彰夫; 下条 豊; 石井 慶信; 森井 幸生

Journal of Solid State Chemistry, 180(1), p.377 - 381, 2007/01

 被引用回数:6 パーセンタイル:73.39(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

標記の銀鉛酸化物につき、中性子散乱と放射光を用いた吸収分光法により、その結晶構造と電子状態を観測した。中性子散乱からは、結晶構造は三方晶${it P}$ $$bar{3}$$1m構造であり、これは過去のX線回折の結果と一致する。求まった結晶パラメータから、銀及び鉛イオンの原子価は約1+及び3.7+であった。X線吸収分光からは、銀の原子価はほぼ1+、鉛の原子価は3+と4+の中間であった。これらの結果は、鉛電子がこの物質の金属伝導と超伝導の期限であることを示唆するものであり、バンド計算の結果とも定性的に一致する。

論文

Structure, magnetism and transport of the perovskite manganites $$Ln$$$$_{0.5}$$Ca$$_{0.5}$$MnO$$_{3}$$ ($$Ln$$=Ho, Er, Tm, Yb and Lu)

吉井 賢資; 阿部 英樹*; 池田 直*

Journal of Solid State Chemistry, 178(12), p.3615 - 3623, 2005/12

 被引用回数:22 パーセンタイル:34.04(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

小さい希土類イオンを含むペロブスカイトマンガン酸化物$$Ln$$$$_{0.5}$$Ca$$_{0.5}$$MnO$$_{3}$$($$Ln$$=Ho, Er, Tm, Yb and Lu)が斜方晶構造を取ることを見いだした。電気抵抗測定から、これらの酸化物が絶縁性であり、小さな磁気抵抗効果しか示さないことがわかった。磁化測定からは、マンガン電子の電荷秩序温度・反強磁性転移温度・グラス状態転移温度の3つが存在することがわかった。これらの物性について、結晶構造などと関連付けて議論する。

論文

Correlation of crystal structures with electric field gradients in the fluorite- and pyrochlore-type compounds in the Gd$$_{2}$$O$$_{3}$$-ZrO$$_{2}$$ system

Wang, J.*; 音部 治幹; 中村 彰夫; 竹田 満洲雄*

Journal of Solid State Chemistry, 176(1), p.105 - 110, 2003/11

 被引用回数:12 パーセンタイル:58.07(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

メスバウア分光法及び粉末X線回折法,点電荷モデルによる計算を用いて、蛍石型及びパイロクロア型構造を持つGd$$_{x}$$Zr$$_{1-x}$$O$$_{2-x/2}$$(0.18$$<$$x$$<$$0.62)の結晶構造とGd周りの電場勾配の相関を調べた。 理想的なパイロクロア構造(x=0.5)の時、四極子結合係数は特徴的に最大になることがわかった。また、点電荷モデルによる計算と電場勾配を比較することにより、提案されているパイロクロア構造を基礎にした構造モデルの有効性を検討した。

論文

Structure and magnetism of Eu$$_{1-x}$$Dy$$_{x}$$TiO$$_{3}$$

吉井 賢資; 水牧 仁一朗*; 中村 彰夫; 阿部 英樹*

Journal of Solid State Chemistry, 171(1-2), p.345 - 348, 2003/02

 被引用回数:9 パーセンタイル:67.34(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

Eu$$_{1-x}$$Dy$$_{x}$$TiO$$_{3}$$の構造と磁性について調べた。x=0及びx=1の酸化物は共に絶縁体であり、おのおの6Kでの反強磁性及び64Kでの強磁性を示す。結晶構造はx$$<$$0.4では正方晶、それより大きいxでは斜方晶であった。混晶領域では金属強磁性の発現が見られ、これはx=0及び1の系とまったく異なる性質である。これは、Ti伝導電子を介する希土類モーメント間の相互作用による強磁性であると推測した。また、Euイオンの原子価は酸化物では珍しい2+であることが磁化測定からわかった。発表では一部の試料における放射光吸収分光データについても触れる。

論文

Structural and electronic investigation of TbPdAl by means of EXAFS and XANES measurements

水牧 仁一朗*; 吉井 賢資; 北澤 英明*; 谷田 肇*

Journal of Solid State Chemistry, 171(1-2), p.291 - 294, 2003/02

 被引用回数:5 パーセンタイル:81.01

希土類金属間化合物TbPdAlは六方晶構造または斜方晶構造を有する。前者の構造を有する場合、ネール温度43Kと22Kに2段反強磁性転移を示し、かつ、100K近傍において同一の空間群を保ちながら構造相転移を起こすことが知られている。本研究では放射光を用いた吸収分光測定により、本系の性質について調べた。TbのL$$_{3}$$吸収端のEXAFS測定からは、上記の100K転移近傍においてTb周囲の結合長さに変化が見られた。また、TbのL$$_{3}$$吸収端XANESスペクトルは温度変化を示さないのに対し、PdのK吸収端XANESスペクトルはわずかに温度変化を示した。これは100K相転移がPdの電子構造変化に起因することを示唆する。

論文

Magnetic and calorimetric studies on ordered perovskite Ba$$_{2}$$ErRuO$$_{6}$$

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:36 パーセンタイル:19.84(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$$^{3+}$$とRu$$^{5+}$$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$$^{5+}$$の反強磁性秩序化によるものであり、また10KのそれはEr$$^{3+}$$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$$^{3+}$$,Ru$$^{5+}$$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。

論文

Structure and electrical transport property of a silicopnictide ZrCuSiP

阿部 英樹*; 吉井 賢資

Journal of Solid State Chemistry, 165(2), p.372 - 374, 2002/05

 被引用回数:8 パーセンタイル:68.44(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

新規化合物ZrCuSiPを、真空封止した石英アンプル中での、ZrCuSi合金と赤リンとの反応により合成した。粉末X線回折データのリートベルト解析からは、この物質がZrCuSiAs型構造(空間群P4/nmm)を有することがわかった。格子定数はa=0.35671(1) nm及びc=00.94460(4) nmである。電気抵抗測定からは、本物質が低温5Kまでにおいて金属的であることがわかった。

論文

Magnetic properties of LnMnO$$_{3}$$ (Ln=Ho, Er, Tm, Yb and Lu)

吉井 賢資; 阿部 英樹*

Journal of Solid State Chemistry, 165(1), p.131 - 135, 2002/04

 被引用回数:41 パーセンタイル:16.22(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

六方晶構造を有する標記酸化物の磁性を調べた。Ln=Luでは明瞭な反強磁性転移が90Kに観測されたが、そのほかの酸化物ではこの転移は不明瞭である。これは、Lnスピンによる常磁性の寄与と、Mnスピン間の強い反強磁性相互作用によるものと考えた。全ての系で70-90K以下でキュリーワイス則からのずれが見られ、これはMnスピンの反強磁性転移によるものである。LnサイトにCaを置換した系Ln$$_{0.5}$$Ca$$_{0.5}$$MnO$$_{3}$$の磁化データも簡単に議論する。この系は異なる結晶構造である斜方晶構造を有すること、室温付近でキュリーワイス則からのずれが見えるなど、異なる性質を示すことがわかった。

論文

Magnetic properties of La$$_{1-x}$$Pr$$_{x}$$CrO$$_{3}$$

吉井 賢資; 中村 彰夫; 石井 慶信; 森井 幸生

Journal of Solid State Chemistry, 162(1), p.84 - 89, 2001/11

 被引用回数:90 パーセンタイル:3.81(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

ペロブスカイトLa$$_{1-x}$$Pr$$_{x}$$CrO$$_{3}$$の磁性を調べた。xが0から1の範囲内で結晶構造はどれも斜方晶Pnmaであった。Xの全領域で反強磁性磁気転移が見られた。ネール温度はxを増やすともに288Kから240Kへと減少した。混晶試料においては、230K以下で、磁化の符号がマイナスになる現象が見られた。これは、磁化の方向と磁場の方向が逆向きであることを示し、磁性体の通常の挙動とは異なる。温度を下げるとこの磁化の値は下がりつづける。X=0.8の試料では、マイナス磁化の最大絶対値は、230K以上における正磁化の最大値の250倍にも達した。中性子回折からは、Crスピンがy軸方向に反強磁性整列していることがわかった。GdCrO$$_{3}$$における類似現象から、マイナス磁化の起源はPrスピンがCrスピンと逆向きとなったためと推測した。

論文

Magnetic properties of perovskite GdCrO$$_{3}$$

吉井 賢資

Journal of Solid State Chemistry, 159(1), p.204 - 208, 2001/08

 被引用回数:148 パーセンタイル:1.31(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

GdCrO$$_{3}$$が大きな負の磁化を示すことを見いだした。この現象は、外部磁場約500Oe以下での弱磁場冷却下で磁化を測定したときに観測された。クロムスピンの弱強磁性秩序は文献どおりに170Kに観測される。この温度以下に試料を冷却すると、160K付近で磁化はいったん正にピークを示し、再び減少する。130K近傍において、磁化の値がゼロとなる。磁化は25Kまで減少し続ける。すなわち磁化の値はマイナス符号を持ち、外部磁化の方向と逆向きである。これは、通常の磁性体の挙動と異なる。25Kでの磁化の絶対値は正符号磁化の最大絶対値の30倍にも達した。本現象は、ガドリニウムスピンがクロムのそれに対して逆方向になっているためと考えた。磁化は25K以下で再び増加し、10K以下では再び正符号となった。

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