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活性酸素種包接カルシア・アルミナ系酸化物単結晶およびその製造方法

国内特許コード P03A002058
整理番号 E060P14
掲載日 2003年10月1日
出願番号 特願2001-226843
公開番号 特開2003-040697
登録番号 特許第3533648号
出願日 平成13年7月26日(2001.7.26)
公開日 平成15年2月13日(2003.2.13)
登録日 平成16年3月19日(2004.3.19)
発明者
  • 細野 秀雄
  • 平野 正浩
  • 林 克郎
  • 田中 功
  • 綿打 敏司
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
  • 国立大学法人山梨大学
発明の名称 活性酸素種包接カルシア・アルミナ系酸化物単結晶およびその製造方法
発明の概要 【課題】 活性酸素種であるOイオンラジカルおよび/またはOイオンラジカルを高濃度に包接するCa12Al1433+x単結晶の製造。
【構成】 Ca-Al-O骨格構造中にO2-のほかにOやOの活性酸素種を高濃度に包接した構造を有する化学式Ca12Al1433+x(ただし、0.0≦x≦3.0)で表されるカルシア・アルミナ系酸化物単結晶を下記の方法で製造する。原料酸化物の組成をカルシア・アルミナ系酸化物の化学量論組成近傍の34~38mol%Alとした焼結原料棒を、赤外線集光加熱炉内の上方に配置し、下部に種結晶を配置し、酸素を含むガス雰囲気中で焼結原料棒の下端と種結晶の上端を融解させて種結晶に接触させて溶融帯を形成した状態で種結晶と加熱源との相対位置を移動させて結晶を育成する。
従来技術、競合技術の概要


活性酸素種の一種であるOイオンラジカルを構成陰イオンとする無機化合物には、化学式RO(R=アルカリ金属)で表されるアルカリ金属過酸化物が知られているが、これらの化合物はいずれも不安定で300℃以下の温度で容易に分解するため、酸化触媒やイオン伝導体などの用途には使用できない。
また、活性酸素種の一種であるOイオンラジカルは、アルカリハライド、カルシウム・アルミガラス中などに少量含まれた例が報告されている(J.R.Bralsford 他,J. Chem. Physics, Vol. 49, pp. 2237 (1968)、H.Hosono 他, J. Am. Ceramic Soc., Vol.70, pp. 867 (1987))が、Oイオンラジカルを構成イオンとする化合物はこれまで知られていない。

産業上の利用分野


本発明は、活性酸素種包接カルシア・アルミナ系酸化物単結晶およびその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
Ca-Al-O骨格構造中にO2-のほかにOやOの活性酸素種を1×1019cm-3以上の高濃度に包接した構造を有する化学式Ca12Al1433+x(ただし、0.0≦x≦3.0)で表されるカルシア・アルミナ系酸化物単結晶。

【請求項2】
原料酸化物の組成をカルシア・アルミナ系酸化物の化学量論組成近傍の34~38mol%Alとした焼結原料棒を、赤外線集光加熱炉内の上方に配置し、下部に種結晶を配置し、酸素を含むガス雰囲気中で焼結原料棒の下端と種結晶の上端を融解させて種結晶に接触させて溶融帯を形成した状態で種結晶と加熱源との相対位置を移動させて結晶を育成した後に0.1MPa以上の酸素分圧雰囲気中、1200~1450℃でアニールすることを特徴とする請求項1記載のカルシア・アルミナ系酸化物単結晶の製造方法。

【請求項3】
円筒状耐火材を加熱領域内に挿入して円筒状耐火材を加熱して育成結晶を保温することにより結晶の成長界面の形状を横方向からみて平坦形状か、あるいは上方に凸形状にすることにより気泡のない単結晶を育成することを特徴とする請求項2記載のカルシア・アルミナ系酸化物単結晶の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2001226843thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) ERATO 細野透明電子活性プロジェクト 領域
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