高温素材プロセッシング

[31-14] Analysis of proton-conducting Al2O3 using first principle calculation

西澤 哲人¹、^〇栗田 典明¹、武津 典彦¹、吉成 修¹ (1. 名古屋工業大学)

司会:谷ノ内 勇樹(東京大学)

アルミナ基固体電解質は一般に絶縁体として知られているが、発表者らはある種のイオンをドープしたαアルミナは1000°C以上の高温においてプロトン導電性固体電解質として機能することが明らかにし、溶融銅用水素センサーとしての実用化開発を行っている。しかしながら、今の所ドープするイオン種とプロトン導電性の発現との関係においてはあまり明確になっていない。一方で、αアルミナに対するこれらドーパントの固溶限は一般に非常に小さく実験的な研究に於いては常に不純物の影響を考慮しなくてはならない。今回、ドーパントと固溶プロトンとの関係について第一原理法を用いた計算によりその傾向を明らかにした。