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超イオン伝導体LiGaの 結晶育成と電気的特性の測 定 矢萩・橋本研究室 工E14014 福澤 絵美

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Präsentation zum Thema: "超イオン伝導体LiGaの 結晶育成と電気的特性の測 定 矢萩・橋本研究室 工E14014 福澤 絵美"—  Präsentation transkript:

1 超イオン伝導体LiGaの 結晶育成と電気的特性の測 定 矢萩・橋本研究室 工E14014 福澤 絵美

2 発表内容 目的 NaTl 型結晶構造と格子欠陥について 実験手順の説明 実験結果 考察

3 目的

4 NaTl型結晶構造と格子欠陥 格子欠陥 Li原子空孔 置換型欠陥 複合型欠陥 ● Li● Li ○ Ga

5 実験の手順 ① 坩堝の製作 ② LiGaの結晶育成 ③ 育成した結晶のカッティング ④ 電気抵抗率の温度依存性の測定 ⑤ X線回折による結晶構造の解析

6 坩堝の製作 坩堝の製作はスポット溶 接器を用いて行う。 タンタルに汚れや指紋が 付かないように手袋をし て作業する。 完成した坩堝はアセトン で 10 分間、超音波洗浄を する。

7 結晶育成の温度プログラム 分で 790 ℃ま で上昇 2. それを 45 分維持 3. 6 時間で 350 ℃ま で降温 4. 5 時間でさらに 30 ℃まで降温 結晶育成の温度プログラム

8 結晶のカッティング 試料を専用の土台に固 定してクリスタルカッ ターにセットする。 流動パラフィンと研磨 剤の混合液を少しずつ 落とす。 ワイヤーを回し負荷を かけながら切断してい く。 クリスタルカッター

9 電気抵抗率の測定 直径:約 10mm 厚さ:約 1mm Van der pauw 法

10 X線回折の原理 X線回折計はX線管球と高電圧源、ゴニオメーター ( 測角器 ) と駆動回路、検出器と計数記録装置で構成されている。 結晶にX線を照射すると反射されるが、位相が合わないと打 ち消し合って反射波が観測されない。位相が合えば反射波が 観測される。位相が合うと言うことは、その分の行路差が生 まれるわけで、行路差はブラッグの式で求められる。

11 格子定数算出 出力された回折線のピークから2 θ を読み取り、 λ には α 、 α 1 、 α 2 のいずれかを代入し、次式で面間隔 d をもとめる。 結晶面指数( hkl )を当てはめて、格子定数を求めるため の以下の式に代入する。

12 電気抵抗率の測定結果 結晶名 (a)at.%Liρ[μΩcm](b)at.%Li Ga Ga Ga Ga Ga Ga 電気抵抗率は室温で測定を始めてから、五回目の測定値 を結果とし、その値から実際の Li 濃度の組成 (b) を調べ、 結晶育成時に計画した Li 濃度の組成 (a) と比較して結晶の 評価を行った。

13 温度依存性測定結果

14 X 線回折の結果 結晶名格子定数 [ Å ] Li at.% Ga Ga Ga Ga Ga Ga Ga Ga Ga Ga Ga Ga 回折線から算出した格子定数 からも Li 濃度の組成を調べる ことができる。しかし、正確 な数値を得ることができなか った。

15 考察 結晶育成で温度プログラムを開始するときの Ar ガスの量を- 200mmHg から- 250mmHg に変更 したところ良い結晶ができた。 電気抵抗率の結果からは結晶育成時に目標とし た Li 濃度の組成より少なくなっていることがわ かった。 求めた格子定数から Li 濃度の組成を読み取ると正 確な値になっていなかった。 今後の課題としては室温での電気抵抗率の測定 しか行っていない結晶の、温度依存性の測定を することが挙げられる。


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