2025/05/02 更新

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ハヤシ カツロウ
林 克郎
HAYASHI KATSURO
所属
工学研究院 応用化学部門 教授
エネルギー研究教育機構 (併任)
未来化学創造センター (併任)
中央分析センター (併任)
工学研究院 附属環境工学研究教育センター(併任)
工学部 応用化学科(併任)
工学府 応用化学専攻(併任)
統合新領域学府 オートモーティブサイエンス専攻(併任)
職名
教授
連絡先
メールアドレス
電話番号
0928022859
プロフィール
林教授のグループは応用無機化学の分野を担当しており、新しい機能性セラミックスの工学から、固体化学や固体物理に基づいた物質の基礎科学までを含みます。これらの従来の主役は金属酸化物材料でしたが、それらの特徴を生かしつつ、酸水素化物等の複合アニオン物質にも展開しています。とりわけ、革新的蓄電デバイス開発に寄与する物質とそれらの複合化について興味を持って研究を行っています。分野を表すキーワードは下記のとおりです。 研究: 蓄電池・新型蓄電デバイス、全固体電池、電子セラミックス、セラミック材料、固体化学、固体の物理化学 教育: 無機化学、無機材料化学、無機固体化学、セラミックス工学 などに関連する授業科目

学位

  • 博士(工学)

経歴

  • 2000.4~2004.9 科学技術振興機構 ERATO 細野透明電子活性プロジェクト 研究員   

    2000.4~2004.9 科学技術振興機構 ERATO 細野透明電子活性プロジェクト 研究員

  • 2004.10~2009.11 東京工業大学 フロンティア創造共同研究センター 助手 2009.12~2014.3 東京工業大学 応用セラミックス研究所 附属セキュアマテリアル研究センター 准教授   

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: 複合アニオン化合物の創製と新機能

    研究キーワード: 酸水素化物, 炭窒化物, 材料プロセス, 解析

    研究期間: 2016年8月 - 2021年3月

  • 研究テーマ: 新型電池の開発(全固体電池 等)

    研究キーワード: ナトリウム、固体電解質、酸化物系全固体電池、空気電池

    研究期間: 2014年4月 - 2026年3月

  • 研究テーマ: 元素戦略電子材料

    研究キーワード: 透明伝導体、ナノポーラス、元素戦略、電極、電池

    研究期間: 2013年10月 - 2017年3月

論文

  • Expanding frontiers in materials chemistry and physics with multiple anions 査読 国際誌

    Hiroshi Kageyama, #Katsuro Hayashi, Kazuhiko Maeda, J. Paul Attfield, Zenji Hiroi, James M. Rondinelli, Kenneth R. Poeppelmeier

    Nature Communications   9   2018年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Hydride Ions in Oxide Hosts Hidden by Hydroxide Ions 査読 国際誌

    Katsuro Hayashi, Peter V. Sushko, Yasuhiro Hashimoto, Alexander L. Shluger, Hideo Hosono

    Nature Communications   6   2014年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The true oxidation state of formally 'H(-)' ions incorporated in an oxide host is frequently discussed in connection with chemical shifts of (1)H nuclear magnetic resonance spectroscopy, as they can exhibit values typically attributed to H(+). Here we systematically investigate the link between geometrical structure and chemical shift of H(-) ions in an oxide host, mayenite, with a combination of experimental and ab initio approaches, in an attempt to resolve this issue. We demonstrate that the electron density near the hydrogen nucleus in an OH(-) ion (formally H(+) state) exceeds that in an H(-) ion. This behaviour is the opposite to that expected from formal valences. We deduce a relationship between the chemical shift of H(-) and the distance from the H(-) ion to the coordinating electropositive cation. This relationship is pivotal for resolving H(-) species that are masked by various states of H(+) ions

  • A mixed aqueous/aprotic sodium/air cell using a NASICON ceramic separator 査読

    Katsuro Hayashi, Kazunari Shima, Fumiaki Sugiyama

    Journal of the Electrochemical Society   160 ( 9 )   2013年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    An aqueous (mixed aqueous/aprotic) Na-air cell is fabricated and its discharge properties are examined experimentally. This design is attractive because Na is not only more abundant and cheaper than Li, but also potentially advantageous for enhancing cell output. The theoretical energy density of the aqueous Na-air cell exceeds that of a Li one under conditions where precipitation of hydroxides in the aqueous electrolyte is not allowed. Na 3Zr2Si2PO12 (NASICON) ceramics, which has a Na+ ion conductivity of 2 × 10-3 S · cm-1 at 50°C, is used as a solid electrolyte separator in the Na-air cell. Involvement of O2 gas in the cell reaction is verified by changing cell voltage in the presence or absence of O2 flow through the aqueous electrolyte. The Na-air cell exhibits an electrochemical discharge of ∼600 mAh· g-1 and energy density of ∼1500 Wh· kg-1 based on the weights of reacted Na and H2O. Its maximum areal output power is 11 mW· cm -2 and depends on the thickness of the NASICON ceramic separator, the concentration of NaOH in the aqueous electrolyte and the type of cathode, suggesting that cell performance can be improved by optimization of these components.

    DOI: 10.1149/2.067309jes

  • Nanoporous crystal 12CaO·Al2O3 A playground for studies of ultraviolet optical absorption of negative ions 査読

    Katsuro Hayashi, Peter V. Sushko, David Muñoz Ramo, Alexander L. Shluger, Satoshi Watauchi, Isao Tanaka, Satoru Matsuishi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Journal of Physical Chemistry B Materials   111 ( 8 )   1946 - 1956   2007年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A novel nanoporous material 12CaO·Al2O3 (C12A7) offers a possibility of incorporating large concentrations (>10 21 cm-3) of a wide range of extraframework anions inside its nanopores. We have investigated, both experimentally and theoretically, optical absorption associated with several types of such anions, including F-, OH-, O-, O2-, O2 2-, and O2 2-, and assigned their optical absorption bands. It is demonstrated that the chemical identity and concentration of extraframework anions can be controlled by an appropriate treatment of "as grown" C12A7. We also show that the position of the adsorption edge is, in turn, determined by the chemical identity of the extraframework species and can be varied in the range of ∼4-6 eV. We suggest that C12A7 is a unique host material, which can be used as a playground for studying negatively charged species that are unstable in other environments.

    DOI: 10.1021/jp065793b

  • High-density electron anions in a nanoporous single crystal [Ca24Al28O64]4+ (4e-) 査読

    Satoru Matsuishi, Yoshitake Toda, Masashi Miyakawa, Katsuro Hayashi, Toshio Kamiya, Masahiro Hirano, Isao Tanaka, Hideo Hosono

    Science   301 ( 5633 )   626 - 629   2003年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We removed ∼100% of clathrated oxygen ions from the crystallographic cages in a single crystal of 12CaO·7Al2O3, leading to the formation of high-density (∼2 x 1021 cm-3) electrons highly localized in the cages. The resulting electron forms a structure that we interpret as an F+ center and migrates throughout the crystal by hopping to a neighboring cage with conductivity ∼100 siemens per centimeter, demonstrating that the encaged electron behaves as an anion. The electron anions couple antiferromagnetically with each other, forming a diamagnetic pair or singlet bipolaron. The resulting [Ca24Al28O64]4+(4e-) may be regarded as a thermally and chemically stable single crystalline "electride".

    DOI: 10.1126/science.1083842

  • Maximum incorporation of oxygen radicals, O- and O2 -, into 12CaO·7Al2O3 with a nanoporous structure 査読

    Katsuro Hayashi, Satoru Matsuishi, Naoto Ueda, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Chemistry of Materials   15 ( 9 )   1851 - 1854   2003年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The effects of oxygen partial pressure (pO2<sub/>) up to 400 atm on the generation of active oxygen radicals in 12CaO·7Al2O3 (C12A7) was examined using a hot isostatic pressing technique. Concentrations of superoxide (O2
    -) and oxygen anion radicals (O-), which were analyzed from a combination of electron paramagnetic spin resonance (EPR) and Raman spectroscopy, increased with pO2<sub/>. The total concentration of the radicals reached 1.7 × 1021 cm3, which is comparable to the theoretical maximum, confirmed that dominant radical incorporation process is O2- (cage) + O2 (atmosphere) → O- (cage) + O2
    - (cage). The radical incorporated C12A7 has a large magnetic susceptibility that obeys Curie's law down to 2.5 K without magnetic ordering, although a weak exchange interaction was suggested by the line narrowing of the EPR signal.

    DOI: 10.1021/cm020959g

  • Light-induced conversion of an insulating refractory oxide into a persistent electronic conductor 査読

    Katsuro Hayashi, Satoru Matsuishi, Toshio Kamiya, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Nature   419 ( 6906 )   462 - 465   2002年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Materials that are good electrical conductors are not in general optically transparent, yet a combination of high conductivity and transparency is desirable for many emerging opto-electronic applications. To this end, various transparent oxides composed of transition or post-transition metals (such as indium tin oxide) are rendered electrically conducting by ion doping. But such an approach does not work for the abundant transparent oxides of the main-group metals. Here we demonstrate a process by which the transparent insulating oxide 12CaO·7Al2O3 (refs 7-13) can be converted into an electrical conductor. H- ions are incorporated into the subnanometre-sized cages of the oxide by a thermal treatment in a hydrogen atmosphere; subsequent irradiation of the material with ultraviolet light results in a conductive state that persists after irradiation ceases. The photo-activated material exhibits moderate electrical conductivity (∼0.3 S cm-1) at room temperature, with visible light absorption losses of only one per cent for 200-nm-thick films. We suggest that this concept can be applied to other main-group metal oxides, for the direct optical writing of conducting wires in insulating transparent media and the formation of a high-density optical memory.

    DOI: 10.1038/nature01053

  • Microporous crystal 12CaO·7Al2O3 encaging abundant O- radicals 査読

    Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Satoru Matsuishi, Hideo Hosono

    Journal of the American Chemical Society   124 ( 5 )   738 - 739   2002年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Extremely high concentrations (>1020 cm-3) of active oxygenic radicals, O- and O2
    -, have been created in the zeolitic crystal, 12CaO·7Al2O3 (C12A7), which can accommodate anions in its cavities. An increase in oxygen pressure and a decrease in water vapor pressure at high temperature enhance the formation of the radicals. The oxidation of Pt is observed on the surface of the material as a result of reaction with the active oxygens.

    DOI: 10.1021/ja016112n

  • Grain orientation dependence of the PTCR effect in niobium-doped barium titanate 査読

    Katsuro Hayashi, Takahisa Yamamoto, Taketo Sakuma

    Journal of the American Ceramic Society   79 ( 6 )   1669 - 1672   1996年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The positive temperature coefficient of resistivity (PTCR) effect is directly measured in single grain boundaries in 0.1-mol%-Nb-doped BaTiO3 with 1 mm coarse grains. The PTCR effect largely depends on grain boundary structure. Random grain boundaries exhibit the PTCR effect as in polycrystalline samples, but the PTCR effect does not appear in highly coherent boundaries such as small-angle boundaries, twin boundaries, and coincidence site lattice (CSL) boundaries with low ∑ values. For ∑= 3 boundaries, the resistance increase above the Curie temperature is a function of deviation angle. A small PTCR effect is observed in ∑ = 3 boundaries with a deviation angle of about 9° in contrast with ideal ∑ = 3 boundaries and boundaries with a deviation of about 4°.

    DOI: 10.1111/j.1151-2916.1996.tb08780.x

  • Quadruple-well ferroelectricity and moderate switching barrier in defective wurtzite α-Al<sub>2</sub>S<sub>3</sub>: a first-principles study

    Shimomura, Y; Ohno, S; Hayashi, K; Akamatsu, H

    NPJ COMPUTATIONAL MATERIALS   11 ( 1 )   2025年2月   eISSN:2057-3960

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    出版者・発行元:npj Computational Materials  

    Wurtzite-type ferroelectrics are highly promising for next-generation microelectronic devices due to their ferroelectric properties and integration with exiting semiconductors. However, their high coercive fields, which are close to breakdown electric fields, need to be lowered. To deal with this issue and secure device reliability, much effort has been devoted to exploring novel wurtzite compounds with lower polarization switching barriers and implementing doping strategies. Here, we report first-principles calculations on polarization switching in cation-vacancy ordered wurtzite α-Al2S3, unveiling its uniaxial quadruple-well ferroelectricity and moderate switching barrier, 51 meV/cation, which is much lower than that of conventional wurtzite ferroelectrics. There are three important features relevant to the Al vacancies leading to the uncommon quadruple-well ferroelectricity and the moderate switching barrier: mitigation of cation-cation repulsion, structural flexibility that alleviates an in-plane lattice expansion, and formation of σ-like bonding states consisting of Al 3pz and S 3pz orbitals. Biaxial compressive strain and Ga doping lower the switching barriers by up to 40%. This study encourages experimental investigation of the ferroelectric properties for defective wurtzite α-Al2S3 as a new promising material with unconventional and intriguing ferroelectricity and suggests a potential strategy for reducing switching barriers in wurtzite ferroelectrics: introducing cation vacancies.

    DOI: 10.1038/s41524-025-01519-3

    Web of Science

    Scopus

  • Local and Global Structural Effects of Doping on Ionic Conductivity in the Na<sub>3</sub>SbS<sub>4</sub> Solid Electrolyte

    Lee, CW; Maegawa, M; Akamatsu, H; Hayashi, K; Ohno, S; Gorai, P

    ACS MATERIALS LETTERS   7 ( 2 )   620 - 626   2025年1月   eISSN:2639-4979

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    出版者・発行元:ACS Materials Letters  

    The Na3SbS4 solid electrolyte has achieved high ionic conductivity (σion) exceeding 10 mS/cm through aliovalent doping. While σion is enhanced through aliovalent doping, a rigorous atomic-scale mechanistic explanation is needed. Doping also affects σion by modifying ion mobility-an effect that is not well understood and often overlooked. We use first-principles defect calculations to mechanistically explain and quantify the increase/decrease in Na vacancy concentration due to aliovalent doping of Na3SbS4. By focusing on isovalent doping, we reveal local and global structural effects of doping on the migration barrier and, therefore, ion mobility. In conjunction with experiments, we demonstrate the interplay between the local and global effects. Doping with heavier anions to achieve more polarizable frameworks is a common approach to enhancing σion. Our findings present a unique approach to enhancing σion by doping with smaller and lighter cations that soften the parent framework.

    DOI: 10.1021/acsmaterialslett.4c01619

    Web of Science

    Scopus

  • Thermally Controlled <i>A</i>-site Cation Ordering and Coupled Polarity in Double Perovskite NaLaZr<sub>2</sub>O<sub>6</sub>

    Wang, J; Akamatsu, H; Zhang, Y; Kawasaki, T; Ohno, S; Fujita, K; Hayashi, K

    INORGANIC CHEMISTRY   64 ( 3 )   1340 - 1351   2025年1月   ISSN:0020-1669 eISSN:1520-510X

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Inorganic Chemistry  

    A-site cation ordering in double perovskites is crucially important for their physical properties. In this study, polycrystalline samples of Zr-based double perovskite NaLaZr2O6 were synthesized via high-temperature solid-state reactions, and the influence of the heating temperature and cooling rate on their crystal structures was investigated using synchrotron X-ray diffractometry and optical second harmonic generation. The samples prepared at 1200 °C, followed by slow cooling to room temperature, crystallize in a polar P21am structure, exhibiting partial A-site cation ordering, with Na- and La-rich A-site layers alternately stacked along the c axis. Remarkably, this structure transforms to a previously reported nonpolar Pnam phase with a disordered A-site cation arrangement when the slow-cooled samples are reheated at 1300 °C or higher and then rapidly quenched to room temperature. Theoretical analyses reveal that in the P21am phase, the a-a-c+ octahedral rotations trigger antiparallel displacements of the A-site cations in the Na- and La-rich A-site layers to induce spontaneous polarization. This is in contrast to the case of the Pnam phase, in which the rotation-induced antiparallel displacements of the equivalent A-site cations are antipolar. This work represents a rare example of AA′B2O6 perovskites exhibiting layered A-site ordering and polarity and also demonstrates a novel mechanism for reversible thermal switching from polar to nonpolar states in perovskites.

    DOI: 10.1021/acs.inorgchem.4c04267

    Web of Science

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    PubMed

  • High-conductivity, low-temperature sintering-compatible NASICON solid electrolyte for enhanced compositing with hard carbon electrode in all-solid-state batteries

    Xun, BW; Wang, J; Sato, Y; Hasegawa, G; Akamatsu, H; Hayashi, K

    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A   13 ( 3 )   1766 - 1771   2025年1月   ISSN:2050-7488 eISSN:2050-7496

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    出版者・発行元:Journal of Materials Chemistry A  

    Oxide-based all-solid-state sodium-ion batteries present a safer, more robust and more sustainable alternative to lithium-ion batteries, though fabrication challenges persist, particularly during co-sintering. In this study, we demonstrate that by adding sodium borate-based sintering aids to highly conductive Na3Zr2(SiO4)2(PO4) (NZSP)-based materials, both a lower sintering temperature and high ionic conductivity can be achieved. Specifically, the mixture of Na2CO3 and B2O3 as a sintering aid is crucial, and samples sintered at 900 °C with a Na3.4Zr1.95Al0.05(SiO4)2.35(PO4)0.65 composition exhibits a Na+ ion conductivity exceeding 4 × 10−3 S cm−1 at room temperature. These materials are also compatible with co-sintering alongside hard carbon anode materials. The all-solid-state cell, featuring a composite electrode of spherical hard carbon particles and optimized NZSP-based electrolytes, demonstrated stable charge-discharge performance at room temperature, retaining a capacity of 140-220 mA h g−1 across 80 cycles.

    DOI: 10.1039/d4ta07954j

    Web of Science

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  • Sodium ion conduction in perovskite-type sodium lanthanum niobate ceramics

    Wang, J; Akamatsu, H; Hayashi, K

    JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS   1010   2025年1月   ISSN:0925-8388 eISSN:1873-4669

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    出版者・発行元:Journal of Alloys and Compounds  

    The electrical conductivity of NaxLa(1−x)/3NbO3 ceramics has been studied over a composition range of 0.15 ≤ x ≤ 0.45 to identify optimal conductivity conditions and to elucidate the structural and chemical factors affecting the Na+ ion conductivity. The composition with x = 0.25 achieves the highest total conductivity of 7.0 × 10−4 S cm−1 at 350 °C, with Na+ ion transference number of unity. The random distribution of Na, La and vacancy in the two crystallographically independent A sites in perovskite structures significantly impacts the conductivity. In addition, NaxLa(1−x)/3NbO3 perovskite ceramics exhibit high dielectric constants (εr = 220−470) and suppressed electronic conductivity, making them potentially beneficial as an interfacial material to mitigate chemical potential differences between electrolytes and electrode active materials.

    DOI: 10.1016/j.jallcom.2024.177335

    Web of Science

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  • Bifunctional Al Dopant for Enhancing Bulk and Grain Boundary Conductivities in Sodium Ion Conducting NASICON Ceramics

    Xun, BW; Wang, J; Sato, Y; Jia, SF; Ohno, S; Akamatsu, H; Hayashi, K

    ADVANCED ENERGY MATERIALS   15 ( 4 )   2025年1月   ISSN:1614-6832 eISSN:1614-6840

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    出版者・発行元:Advanced Energy Materials  

    Compared to Li+ and Na+ ion-conducting sulfides with conductivities of ≈10⁻2 S cm⁻1 at room temperature, oxide ceramics typically exhibit conductivities an order of magnitude lower, rendering them less attractive as electrolytes for all-solid-state batteries (ASSBs). This study presents NASICON-based electrolyte, achieving a remarkable conductivity of 6.0 × 10⁻3 S cm⁻1 at room temperature, rivaling that of sulfide-based electrolytes. This is accomplished by optimizing the composition in the range Na3+x+yZr2−yAlySi2+xP1−xO12 (0.10 ≤ x ≤ 0.50, 0 ≤ y ≤ 0.1). Despite the issue of reduced sinterability with increasing Si/P ratio due to the formation of a viscous SiO2-rich grain boundary interphase, the addition of Al2O3 effectively reduces the viscosity and improves the sinterability. In other words, a strategy of engineering the liquid phase that is in situ generated from the host phase is viable. The enhanced conductivity is attributed not only to the lowered grain boundary resistivity but also to lattice expansion from modified Na occupations in the crystal structure. Furthermore, this material demonstrates a wide electrochemical window, suppressed partial electronic conductivity, low polarization voltage in direct contact with a Na anode, and charge-discharge cycles with minimal polarization when directly interfaced with a NASICON-type cathode, repositioning it as a promising electrolyte for ceramic ASSBs.

    DOI: 10.1002/aenm.202402891

    Web of Science

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  • Structural frustration effects by mixed alkali ions in ferroelectric Dion–Jacobson layered perovskites (Cs, Rb) NdNb 2 O 7 査読

    Zhen-Tao Lu, Sota Asaki, Suguru Yoshida, Chikako Moriyoshi, George Hasegawa, Koji Fujita, Venkatraman Gopalan, Katsuro Hayashi, Hirofumi Akamatsu

    Journal of Materials Chemistry C   13 ( 4 )   1812 - 1823   2024年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Compatibility of Halide Electrolytes in Solid-State Li–S Battery Cathodes 査読

    Shoma Yanagihara, Jan Huebner, Zheng Huang, Atsushi Inoishi, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi, Saneyuki Ohno

    Chemistry of Materials   37 ( 1 )   109 - 118   2024年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Suppression of Ferroelectric Transitions by Symmetry Trapping in Dion-Jacobson-Layered Perovskites Cs(La,Nd)Nb<sub>2</sub>O<sub>7</sub>

    Lu, ZT; Nishioka, K; Zhang, Y; Fujita, K; Hayashi, K; Akamatsu, H

    INORGANIC CHEMISTRY   63 ( 50 )   23914 - 23925   2024年11月   ISSN:0020-1669 eISSN:1520-510X

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Inorganic Chemistry  

    CsNdNb2O7 is a hybrid improper ferroelectric (HIF) where oxygen octahedral rotation modes induce spontaneous polarization. While CsLaNb2O7 is also believed to be an HIF, its polar structure and ferroelectric properties remain poorly understood. This study investigates their solid solution, CsLa1-xNdxNb2O7, by constructing a temperature-composition phase diagram using synchrotron X-ray diffractometry, first-principles calculations, and dielectric measurements. Upon cooling, the Nd-rich compositions (x = 0.5, 0.75, and 1) undergo phase transitions from a P4/mmm to a C2/m and then to a polar P21am phase. Both transition temperatures decrease as x decreases. The polar P21am phase, accompanied by ferroelectric polarization switching, is stabilized at room temperature only when x = 0.75 and 1. For La-rich compositions, the nonpolar C2/m phase remains down to room temperature without exhibiting any indication of transformation into the polar P21am phase. Theoretical calculations suggest that a symmetry trapping effect hinders the nonpolar (C2/m)-to-polar (P21am) phase transition.

    DOI: 10.1021/acs.inorgchem.4c04245

    Web of Science

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    PubMed

  • Na3Zr2(SiO4)2(PO4)系電解質の高性能化とナトリウム革新電池への展開

    林 克郎

    (公社)電気化学会 電池技術委員会, 第422回電池技術委員会資料   17 - 26   2024年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:論文集(書籍)内論文   出版者・発行元:(公社)電気化学会 電池技術委員会, 第422回電池技術委員会資料  

    Na3Zr2(SiO4)2(PO4)系電解質の高性能化とナトリウム革新電池への展開

  • First-principles prediction of ferroelectricity in defective wurtzite <i>α</i>-Ga<sub>2</sub>S<sub>3</sub>

    Shimomura, Y; Hayashi, K; Akamatsu, H

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   63 ( 8 )   2024年8月   ISSN:0021-4922 eISSN:1347-4065

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    出版者・発行元:Japanese Journal of Applied Physics, Part 1: Regular Papers and Short Notes and Review Papers  

    Wurtzite-type ferroelectrics have attracted much attention as next-generation ferroelectric materials due to their high spontaneous polarizations since the first experimental demonstration of polarization switching for Sc-doped AlN. However, wurtzite-type ferroelectrics require high electric fields to switch their polarization direction, resulting in small margins with breakdown electric fields. To address this issue, considerable efforts have been made to explore wurtzite ferroelectrics with moderate switching barriers. In this study, our first-principles calculations have predicted the ferroelectricity of defective wurtzite α-Ga2S3. The calculated polarization is 60 μC cm−2, which is comparable to or smaller than those of conventional wurtzite ferroelectrics. The minimum energy pathway associated with polarization switching reveals a moderate switching barrier of 67 meV/atom. The energy landscape for α-Ga2S3 is quite different from that for its isostructural Al-based counterpart α-Al2S3, which our recent theoretical study has predicted to have quadruple-well ferroelectricity. The difference in chemical bonding between cations and sulfide ions accounts for their different energy landscapes for polarization switching.

    DOI: 10.35848/1347-4065/ad6c59

    Web of Science

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  • Na<i>M</i>Cl<sub>6</sub> (<i>M</i> = Nb and Ta): A New Class of Sodium-Conducting Halide-Based Solid Electrolytes

    Huang, Z; Yoshida, S; Akamatsu, H; Hayashi, K; Ohno, S

    ACS MATERIALS LETTERS   6 ( 5 )   1732 - 1738   2024年4月   eISSN:2639-4979

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    出版者・発行元:ACS Materials Letters  

    Highly conductive solid electrolytes (SEs) are a prerequisite for developing all-solid-state batteries. Recently, Li-ion conducting halide-based SEs have attracted enormous attention owing to their electrochemical, mechanical, and transport properties. Despite the success of Li-ion conducting halides, the research on the Na analogue remains sparse, and the reported ionic conductivities are limited. In this study, we demonstrate the significantly improved ionic conductivity in NaM5+Cl6 (M5+ = Nb, Ta) by extending the existing structural framework of the Na-ion conducting halides Na3M3+Cl6 (M3+ = Y, Er) and Na2ZrCl6. Transport analysis reveals that the cation M rules the activation energies of the resulting phases. Given that M is pivotal, a further fine-tuning of M in NaMCl6 leads to a high ionic conductivity of 0.1 mS cm-1 at 30 °C, owing to a beneficial inductive effect and enhanced migration entropy. These discoveries will provide more design strategies for Na-ion conducting halide-based SEs.

    DOI: 10.1021/acsmaterialslett.4c00315

    Web of Science

    Scopus

  • NaMCl6 (M = Nb and Ta): A New Class of Sodium-Conducting Halide-Based Solid Electrolytes 招待 査読 国際誌

    Zheng Huang, Suguru Yoshida, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi, Saneyuki Ohno

    ACS Materials Letters   2024年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsmaterialslett.4c00315

  • La2SrSc2O7: A-Site Cation Disorder Induces Ferroelectricity in Ruddlesden–Popper Layered Perovskite Oxide 査読

    Wei Yi, Tatsushi Kawasaki, Yang Zhang, Hirofumi Akamatsu, Ryo Ota, Shuki Torii, Koji Fujita

    Journal of the American Chemical Society   146 ( 7 )   4570 - 4581   2024年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Hydrogarnet-Derived Porous Polyhedral Particles of SrFeO3-δ Perovskite 査読 国際誌

    Hikaru Otaguro, Tomoki Takeno, Ryosuke Sugimoto, Saburo Hosokawa, Hirofumi Akamatsu, Takahisa Yamamoto, Kazuki Nakanishi, Katsuro Hayashi, and George Hasegawa

    Chemistry of Materials   2023年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.3c01150

  • NASICON-based all-solid-state Na–ion batteries: A perspective on manufacturing via tape-casting process

    長谷川 丈二, 林 克郎

    APL Energy   1 ( 2 )   020902   2023年7月   eISSN:27709000

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    記述言語:英語   出版者・発行元:AIP Publishing  

    On the background of the urgent demand to realize a decarbonized society, energy storage technology plays a key role in shifting from social activities founded on the combustion of fossil fuels to those based on renewable energy resources. Toward this end, global deployment of large-scale rechargeable batteries supplying electricity to power grids is imperative, which requires widespread commercialization of high-performance and safe batteries at a low price relying on abundant and ubiquitous source materials and a cost-efficient manufacturing process. Along this line, the trend of the battery research field is currently located at a turning point: “from Li–ion to Na–ion” and “from liquid to solid electrolyte.” From the viewpoints of the distinguished oxide solid electrolyte, Na superionic conductor (NASICON), and the long-standing progress in ceramic processing, Na–ion all-solid-state batteries (Na-ASSBs) based on NASICON and its derivatives show great promise to realize an innovative and sustainable society in the future. At this moment, however, Na-ASSBs face multifaceted and formidable challenges to overcome for practical usage, mostly relating to interfacial matters in terms of interparticle and interlayer contacts. Here, we overview the recent research progress in NASICON-based solid electrolytes (SEs) from the aspects of synthetic techniques and sintering aids, particularly focusing on the tape-casting process and glass additive. We also provide insights into how to prepare electrode layers and incorporate them with an SE layer into an ASSB cell via tape casting, with the prospect of a high-capacity multilayer-stacked ASSB analogous to the multilayer ceramic capacitors (MLCCs). In addition, the feasibility of a Na metal anode in conjunction with the NASICON-type SEs and the tape-casting process toward an MLCC-type cell configuration is discussed. In the last section, we propose our ideas about future research directions in relevant fields to achieve a breakthrough for Na-ASSBs based on NASICON.

    CiNii Research

  • In-situ infrared spectroscopy analysis of proton-conducting oxy-hydroxides Ba (Zn, M) O2. 9− y (OH) 2y (M= Ta or W) 招待 査読 国際誌

    Kenji Arai, Yusuke Asai, Yoko Kokubo, Miwa Saito, Miki Inada, Katsuro Hayashi, Teruki Motohashi

    Journal of Solid State Chemistry   2023年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1016/j.jssc.2023.124026

  • Enhanced Electrochemical and Transportation Properties in a NASICON-Type Na<sub>3</sub>Zr<sub>2</sub>(SiO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>(PO<sub>4</sub>)-Na<sub>3</sub>Ti<sub>2</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>3</sub> Junction Prepared by Spin Coating and Glass-Ceramic Processes

    Jia, SF; Ohno, S; Wang, J; Hasegawa, G; Akamatsu, H; Hayashi, K

    ACS APPLIED ENERGY MATERIALS   6 ( 1 )   317 - 325   2022年12月   ISSN:2574-0962

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    出版者・発行元:ACS Applied Energy Materials  

    Impacts of an electrode active material with 1 μm scale thickness on the performance of an oxide-based all-solid-state battery (ASSB) have been investigated by metallic Na | Na3Zr2(SiO4)2(PO4) (NZSP) | Na3Ti2(PO4)3 (NTP) cells. Dense crystalline NTP layer is formed on NZSP ceramic electrolyte using spin coating of glass powder suspension and subsequent crystallization (glass-ceramic process). A sample with 0.6 μm thick NTP layer exhibits 0.1 C charge/discharge cycling with very small polarization (<0.03 V), and its initial capacity of ∼60 mA h g-1 is retained >80% after 60 cycles. Fast cathode kinetics also realized the 0.1 C capacity at −20 °C to be ∼80% retention. Furthermore, a facile control over the thickness of cathode films without any conductive additives in the 1 μm range demonstrated in this work enables the assessment of cathode kinetics. Electrochemical impedance spectroscopy revealed that Warburg resistance originates from an ambipolar diffusion of an electron and Na+ ion. The methodology presented here paves a way for rapid examinations of electrode material compatibility and electrode design for next-generation oxide-based ASSBs.

    DOI: 10.1021/acsaem.2c03022

    Web of Science

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  • Glass-ceramic route to NASICON-type Na<i><sub>x</sub></i>Ti<sub>2</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>3</sub> electrodes for Na-ion batteries

    Jia, SF; Akamatsu, H; Hasegawa, G; Ohno, S; Hayashi, K

    CERAMICS INTERNATIONAL   48 ( 17 )   24758 - 24764   2022年9月   ISSN:0272-8842 eISSN:1873-3956

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    出版者・発行元:Ceramics International  

    Glass-ceramic processes to prepare NASICON-type NaxTi2(PO4)3, which is an anode candidate for sodium-ion batteries, from 30Na2O–40TiO2–30P2O5 glass have been investigated with varied atmospheric conditions. By annealing in the inert (N2) atmosphere, the glass started crystalizing into NASICON-type NaTi2(PO4)3 with rhombohedral symmetry at ∼600 °C followed by crystallization of other phases to be multiphase mixtures at higher temperatures. In contrast, in the reducing (5% H2/Ar) atmosphere, NASICON-type Na3Ti2(PO4)3 with triclinic symmetry is crystallized at >∼800 °C. The formation of Na3Ti2(PO4)3 is associated with a loss of excess oxygens in the initial glass composition and a reduction of Ti from Ti4+ to Ti3+. The reduction process upon the glass-to-ceramic conversion was traced by in-situ observation during the thermogravimetric analysis. It is also revealed that the electrochemical Na + -storage capabilities of the glass-ceramic electrodes are correlated with the Na-ion occupancy between these two phases, and their phase fractions affect the charge-discharge properties of Na-ion cells. Finer glass-ceramic powders could improve the electrochemical properties and achieve almost 80% of its theoretical capacity.

    DOI: 10.1016/j.ceramint.2022.05.125

    Web of Science

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  • Topochemical Synthesis of LiCoF<sub>3</sub> with a High-Temperature LiNbO<sub>3</sub>-Type Structure

    Matsuo, Y; Matsukawa, Y; Kitakado, M; Hasegawa, G; Yoshida, S; Kubonaka, R; Yoshida, Y; Kawasaki, T; Kobayashi, E; Moriyoshi, C; Ohno, S; Fujita, K; Hayashi, K; Akamatsu, H

    INORGANIC CHEMISTRY   61 ( 30 )   11746 - 11756   2022年8月   ISSN:0020-1669 eISSN:1520-510X

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Inorganic Chemistry  

    A novel perovskite fluoride, LixCoF3, which has an exceptionally low tolerance factor (0.81), has been synthesized via low-temperature lithium intercalation into a distorted ReO3-type fluoride CoF3using organolithium reagents. Interestingly, this reaction is completed within 15 min at room temperature. Synchrotron X-ray diffractometry and optical second harmonic generation at room temperature have revealed that this compound shows a high-temperature LiNbO3-type structure (space group: R3¯ c) involving Li-Co antisite defects and A-site splitting along the c direction. A-site splitting is consistent with the prediction based on hybrid Hartree-Fock density functional theory calculations. Co-L2,3edge X-ray absorption spectroscopy, as well as bond valence sum analysis, has verified the divalent oxidation state of Co ions in the lithiated phase, suggesting that its composition is close to LiCoF3(x ≈ 1). This compound exhibits a paramagnetic-to-antiferromagnetic transition at 36 K on cooling, accompanied by weak ferromagnetic ordering. The synthetic route based on low-temperature lithiation of metal fluorides host paves the way for obtaining a new LiNbO3-type fluoride family.

    DOI: 10.1021/acs.inorgchem.2c01439

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  • Topochemical Synthesis of LiCoF3 with a High-Temperature LiNbO3-Type Structure 招待 査読 国際誌

    #Yumi Matsuo, @Yuko Matsukawa, @Masahiro Kitakado, @George Hasegawa,@ Suguru Yoshida, @Ryoto Kubonaka, @Yuya Yoshida, @Tatsushi Kawasaki, @Eiichi Kobayashi, @Chikako Moriyoshi, @Saneyuki Ohno, @Koji Fujita, @Katsuro Hayashi,@Hirofumi Akamatsu

    Inorganic chemistry   2022年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.2c01439

  • Controlling Defects to Achieve Reproducibly High Ionic Conductivity in Na<sub>3</sub>SbS<sub>4</sub> Solid Electrolytes

    Shimoda, M; Maegawa, M; Yoshida, S; Akamatsu, H; Hayashi, K; Gorai, P; Ohno, S

    CHEMISTRY OF MATERIALS   34 ( 12 )   5634 - 5643   2022年6月   ISSN:0897-4756 eISSN:1520-5002

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    出版者・発行元:Chemistry of Materials  

    The ability to reproducibly synthesize highly conductive solid electrolytes (SEs) is a prerequisite for the widespread usage of solid-state batteries. However, reported ionic conductivities of SEs exhibit significant variation even in materials with the same nominal composition. In this study, the thermodynamic origin of such sample-dependent variations is discussed using sodium-ion conducting Na3SbS4 as a model SE. The impact of uncontrolled variations in elemental chemical potentials on the ionic conductivity is investigated with theory and experiments. The elemental chemical potentials are uniquely defined when the system is constrained to have zero thermodynamic degrees of freedom. First, we establish the relationship between the chemical potentials and sodium-ion conductivity in Na3SbS4 by computing the phase diagram and native defect formation energies. From these calculations, we identify two distinct three-phase equilibrium regions (zero degrees of freedom) with the highest ratio of sodium-ion conductivity, which are then experimentally probed. Transport measurements reveal an abrupt change in the bulk ion transport of the phase-pure samples, with a room-temperature ionic conductivity of 0.16-1.2 mS cm-1 with a standard deviation of 50% when the elemental chemical potentials are not controlled, that is, not uniquely defined. In contrast, we show that by controlling the chemical potentials and therefore, the defect formation energies through the experimental concept of phase boundary mapping, the sample-dependent variation is reduced to 15% with a high average ionic conductivity of 0.94 mS cm-1. This study highlights the existence of "hidden"thermodynamic states defined by their chemical potentials and the need to precisely control these states to achieve reproducibly high ionic conductivity.

    DOI: 10.1021/acs.chemmater.2c00944

    Web of Science

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  • Controlling Defects to Achieve Reproducibly High Ionic Conductivity in Na3SbS4 Solid Electrolytes 招待 査読 国際誌

    #Masaki Shimoda, #Mayu Maegawa, @Suguru Yoshida, @Hirofumi Akamatsu, @Katsuro Hayashi, @Prashun Gorai, @Saneyuki Ohno

    Chemistry of Materials   2022年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.2c00944

  • Synthesis of Hydride-Doped Perovskite Stannate with Visible Light Absorption Capability

    Nakamura, M; Akamatsu, H; Fujii, K; Nambu, Y; Ikeda, Y; Kanazawa, T; Nozawa, S; Yashima, M; Hayashi, K; Maeda, K

    INORGANIC CHEMISTRY   61 ( 17 )   6584 - 6593   2022年5月   ISSN:0020-1669 eISSN:1520-510X

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Inorganic Chemistry  

    Narrow-gap semiconductors with visible light absorption capability have attracted attention as photofunctional materials. H--doped BaSn0.7Y0.3O3-δcontaining Sn(II) species was recently reported to absorb visible light up to 600 nm, which represents the first demonstration of oxyhydride-based visible-light-absorbers. In the present study, a more detailed investigation was made to obtain information on the synthesis and properties of H--doped perovskite-type stannate with respect to the A-site cation of the material and the preparation conditions. H--doped ASn0.7Y0.3O3-δ(A = Ba, Ba0.5Sr0.5, and Sr) obtained by the reaction of ASn0.7Y0.3O3-δprecursors with CaH2at 773 K under vacuum conditions was shown to have almost the same bandgap (ca. 2.1 eV), regardless of the A-site cation. Physicochemical measurements and theoretical calculations revealed that the identical bandgaps of H--doped ASn0.7Y0.3O3-δare due to the simultaneous shift of the midgap states composed of Sn2+with the conduction band minimum. Experimental results also indicated that the appropriate preparation conditions with respect to Y3+-substitution and the temperature for the synthesis of the ASn0.7Y0.3O3-δprecursors were essential to obtain H--doped products that have a low density of defects.

    DOI: 10.1021/acs.inorgchem.2c00398

    Web of Science

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    PubMed

  • Mechanical and thermal properties of porous polyimide monoliths crosslinked with aromatic and aliphatic triamines 招待 査読 国際誌

    @Mitsuhiro Ishida, @Yutaro Sashiyama, @Hirofumi Akamatsu, @Katsuro Hayashi, @Kazuki Nakanishi, @George Hasegawa

    Journal of Sol-Gel Science and Technology   2022年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1007/s10971-022-05843-8

  • Glass-ceramic route to NASICON-type NaxTi2(PO4)3 electrodes for Na-ion batteries 招待 査読 国際誌

    #Shufan Jia, @Hirofumi Akamatsu, @George Hasegawa, @Saneyuki Ohno, @Katsuro Hayashi

    Ceramics International   2022年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.05.125

  • Synthesis of Hydride-Doped Perovskite Stannate with Visible Light Absorption Capability 招待 査読 国際誌

    @Masashi Nakamura, @Hirofumi Akamatsu, @Kotaro Fujii, @Yusuke Nambu, @Yoichi Ikeda, @Tomoki Kanazawa, @Shunsuke Nozawa, @Masatomo Yashima, @Katsuro Hayashi, @Kazuhiko Maeda

    Inorganic Chemistry   2022年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.2c00398

  • Sodium ion conduction in sodium lanthanum zirconate ceramics prepared by spark plasma sintering 招待 査読 国際誌

    NaotoToyomura, George Hasegawa, Kazuma Nishimi, Miki Inada, Naoya Enomoto, Katsuro Hayashi

    Scripta Materialia   200(15)   113887   2022年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.113887

  • Proton conductive behaviors of Ba(Zn<sub>x</sub>Nb<sub>1-x</sub>)O<sub>3-δ-y</sub>(OH)<sub>2y</sub> studied by infrared spectroscopy

    Arai, K; Saito, M; Suganami, K; Inada, M; Hayashi, K; Motohashi, T

    JOURNAL OF SOLID STATE CHEMISTRY   308   2022年4月   ISSN:0022-4596 eISSN:1095-726X

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    出版者・発行元:Journal of Solid State Chemistry  

    Proton-conductive behaviors of oxy-hydroxide perovskites Ba(ZnxNb1−x)O3−δ−y(OH)2y (BZN) were investigated by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) at 40–600 ​°C. The in-situ FT-IR analysis upon heating in flowing N2 gas revealed a broad IR peak at about 2500–3700 ​cm−1, attributed to O–H stretching vibration modes. The broadened IR peak was deconvoluted with four Gaussian components, and their relative intensities are dependent on temperature, indicating the presence of site preference of protons in the BZN crystal lattice. The proton site preference in BZN was discussed based on the comparison of spectral features between BZN and Ba(Zr0.9Y0.1)O2.95 as a reference.

    DOI: 10.1016/j.jssc.2022.122913

    Web of Science

    Scopus

  • Proton conductive behaviors of Ba (ZnxNb1− x) O3− δ− y (OH) 2y studied by infrared spectroscopy 招待 査読 国際誌

    @Kenji Arai, @Miwa Saito, @Kyohei Suganami, @Miki Inada, @Katsuro Hayashi, @Teruki Motohashi

    Journal of Solid State Chemistry   2022年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1016/j.jssc.2022.122913

  • Proton conductive behaviors of Ba (ZnxNb1− x) O3− δ− y (OH) 2y studied by infrared spectroscopy 招待 査読 国際誌

    Kenji Arai, Miwa Saito, Kyohei Suganami, Miki Inada, Katsuro Hayashi, Teruki Motohashi

    Journal of Solid State Chemistry   122913   2022年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1016/j.jssc.2022.122913

  • Electronic Origin of Non-Zone-Center Phonon Condensations: Octahedral Rotations as A Case Study 招待 査読 国際誌

    Suguru Yoshida, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi

    Physical Review Letters   127   215701   2021年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.215701

  • Sn-Based Perovskite with a Wide Visible-Light Absorption Band Assisted by Hydride Doping 招待 査読 国際誌

    Masashi Nakamura, Hiroshi Watanabe, Hirofumi Akamatsu, Kotaro Fujii, Masatomo Yashima, George Hasegawa, Miki Inada, Katsuro Hayashi, and Kazuhiko Maeda

    Chemistry of Materials   33 ( 10 )   3631 - 3638   2021年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1021/acs.chemmater.1c00460

  • Variation of meso- and macroporous morphologies in resorcinol-formaldehyde (RF) gels tailored via a sol?gel process combined with soft-templating and phase separation 査読

    George Hasegawa, Takaya Yano, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi, Kazuki Nakanishi

    Journal of Sol-Gel Science and Technology   2020年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s10971-020-05236-9

  • A highly conductive Na3V2(PO4)3 ceramic sheet prepared by tape-casting method 査読

    Wang, He; Hasegawa, George; Akiyama, Yuto; Yamamoto, Takahisa; Inoishi, Atsushi; Akamatsu, Hirofumi; Inada, Miki; Ishihara, Tatsumi; Hayashi, Katsuro

    Electrochimica Acta   305 ( 10 )   197 - 203   2019年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.electacta.2019.03.057

  • Low temperature-densified NASICON-based ceramics promoted by Na2O-Nb2O5-P2O5 glass additive and spark plasma sintering 査読 国際誌

    He Wang, Keisuke Okubo, Miki Inada, George Hasegawa, Naoya Enomoto, Katsuro Hayashi

    Solid State Ionics   322   54 - 60   2018年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.04.074

  • Topotactic Synthesis of Mesoporous 12CaO·7Al2O3 (C12A7) Mesocrystalline Microcubes 査読

    George Hasegawa, Shizuka Moriya, Miki Inada, Masaaki Kitano, Masaaki Okunaka, Takahisa Yamamoto, Yuko Matsukawa, Kazuma Nishimi, Kazunari Shima, Naoya Enomoto, Satoru Matsuishi, Hideo Hosono, Katsuro Hayashi

    Chemistry of Materials   2018年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • A Dense NASICON Sheet Prepared by Tape-Casting and Low Temperature Sintering 査読 国際誌

    Keisuke Okubo, He Wang, Katsuro Hayashi, Miki Inada,Naoya Enomoto, George Hasegawa, Takashi Osawa, Hitoshi Takamura

    Electrochimica Acta   278   176 - 181   2018年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.electacta.2018.05.020

  • A liquid anode for rechargeable sodium-air batteries with low voltage gap and high safety 査読 国際誌

    Feng Liang, Xuechao Qiu, Qingkai Zhang, Yao Kan, Alicia Koo, Katsuro Hayashi, Kunfeng Chen, Dongfeng Xue, Kwun-Nam Hui, Hossein Yadegari, Xueliang Sun

    Nano Energy   574 - 579   2018年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.04.074

  • Stabilization mechanism of tetragonal structure in hydrothermal synthesized BaTiO3 nanocrystal 査読 国際誌

    Kenta Hongo, Shinji Kurata, Apichai Jomphoak, Miki Inada, Katsuro Hayashi, Ryo Maezono

    Inorganic Chemistry   2018年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1021/acs.inorgchem.8b00381

  • Dual–phase Spinel MnCo2O4 Nanocrystals with Nitrogen-doped Reduced Graphene Oxide as Potential Catalyst for Hybrid Na–Air Batteries 査読 国際誌

    Yao Kang, Da Zou, Jianyong Zhang, Feng Liang, Katsuro Hayashi, He Wang, Dongfeng Xue, Kunfeng Chen, Keegan R.Adair, Xueliang Sun

    Electrochimica Acta   244   222 - 229   2017年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: DOI: 10.1016/j.electacta.2017.05.100

  • Nanostructured Titanium Phosphates Prepared via Hydrothermal Reaction and Their Electrochemical Li- and Na-ion Intercalation Properties 査読 国際誌

    Zhu Yang, George Hasegawa, Kazuyoshi Kanamori, Tsutomu Kiyomura, Hiroki Kurata, Katsuro Hayashi, Kazuki Nakanishi

    CrystEngComm   19   4551 - 4560   2017年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: DOI: 10.1039/C7CE01123G

  • Crystallization Behavior of Iron-based Amorphous Nanoparticles Prepared Sonochemically 査読 国際誌

    Naoya Enomoto, Shingo Hirata, Miki Inada, Katsuro Hayashi

    Ultrasonics Sonochemistry   35B ( 4 )   563 - 568   2017年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: doi.org/10.1016/j.ultsonch.2016.04.033

  • Structural analysis and capacitive properties of carbon spheres prepared by hydrothermal carbonization 査読 国際誌

    Miki Inada, Naoya Enomoto, Jyunichi Hojyo, Katsuro Hayashi

    Advanced Powder Technology   53 ( 12 )   804 - 809   2017年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: DOI: 10.1016/j.apt.2016.12.014

  • Liquid exfoliation graphene sheets as catalysts for hybrid sodium-air cells 招待 査読 国際誌

    Feng Liang, Takayuki Watanabe, Katsuro Hayashi, Yaochun Yao, Wenhui Ma, Bin Yang, Yongnian Dai

    MATERIALS LETTERS   187   32 - 35   2017年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.matlet.2016.10.054

  • Hydrothermal Synthesis of Tetragonal Barium Titanate Rod-like Crystal 正方晶チタン酸バリウム針状結晶の水熱合成 査読 国際誌

    Shinji Kurata, Miki Inada, Naoya Enomoto, Katsuro Hayashi

    Journal of the Society of Powder Technology, Japan 粉体工学会誌   53 ( 12 )   804 - 809   2016年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: http://doi.org/10.4164/sptj.53.804

  • Hybrid Sodium-Air Cell with Na[FSA-C(2)C(1)im][FSA] Ionic Liquid Electrolyte 招待 査読 国際誌

    Yao Kang, Feng Liang, Katsuro Hayashi

    ELECTROCHIMICA ACTA   218   119 - 124   2016年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.electacta.2016.09.113

  • Green apatites: hydride ions, electrons and their interconversion in the crystallographic channel 査読 国際誌

    Katsuro Hayashi, Hideo Hosono

    Physical Chemistry Chemical Physics   18   8186 - 8919   2016年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: DOI: 10.1039/C6CP00515B

  • Aqueous and Nonaqueous Sodium-Air Cells with Nanoporous Gold Cathode 査読 国際誌

    Taijyu Hashimoto, Katsuro Hayashi

    Electrocimica Acta   182 ( 10 )   809 - 814   2015年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: doi:10.1016/j.electacta.2015.09.153

  • Facile synthesis of nanorods of tetragonal barium titanate using ethylene glycol 査読 国際誌

    M. Inada, N. Enomoto, K. Hayashi, J. Hojo, S. Komarneni

    Ceramics International, Volume 41, Issue 4, May 2015, Pages 5581–5587   2015年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: doi:10.1016/j.ceramint.2014.12.137

  • Mixed-Aprotic-Aqueous Sodium-Air Cell with a NASICON Ceramic Separator and a Porous Carbon Electrode 査読 国際誌

    Feng Liang, Katsuro Hayashi

    The Journal of Electrochemical Society   162 ( 7 )   A1215 - A1219   2015年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • C-axis oriented β″-alumina ceramics with anisotropic ionic conductivity prepared by spark plasma sintering 査読 国際誌

    K. Koganei, T. Oyama, M. Inada, N. Enomoto, K. Hayashi

    Solid State Ionics, Volume 267, 1 December 2014, Pages 22-26   2014年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: DOI: 10.1016/j.ssi.2014.09.003

  • Chloride-ion-stabilized strontium mayenite: Expansion of versatile material family 査読 国際誌

    Yingchao Dong, Katsuro Hayashi, Hiroki Nozoe, Yutaka Shinoda, Hideo Hosono

    Journal of the American Ceramic Society   97 ( 12 )   4037 - 4044   2014年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Formation and quantification of peroxide anions in nanocages of 12CaO·7Al2O3 査読

    Yingchao Dong, Hideo Hosono, Katsuro Hayashi

    RSC Advances   3 ( 40 )   18311 - 18316   2013年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The concentration of peroxide (O22-) ions in the cage structures of the mayenite (12CaO·7Al2O3 or C 12A7) crystal lattice has been determined quantitatively by Raman spectroscopy combined with volumetry and electron paramagnetic spin resonance. The formation process of the O22- ion was also investigated using in situ Raman spectroscopy under controlled atmospheres. Although room temperature Raman spectroscopy showed that the equilibrium concentration of O22- ions in the cage structures increased with increased annealing temperatures (especially below 800 °C), no O22- signal was observed at very high temperatures (1350 °C) during the in situ measurements. We explain this apparent inconsistency by hypothesizing that transient atomic oxygen, possibly originating from the thermal dissociation of atmospheric O2, is formed at interstitial or cage sites within C12A7 at high temperatures and subsequently combines with O2- ions in the cages to form O22- during the cooling process.

    DOI: 10.1039/c3ra42521e

  • Thermionic electron emission from a mayenite electride-metallic titanium composite cathode 査読

    Toshihiro Yoshizumi, Katsuro Hayashi

    Applied Physics Express   6 ( 1 )   2013年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A composite thermionic cathode consisting of 12CaO·7Al 2O3 (C12A7) electride and metallic Ti (70 : 30 vol %) was fabricated as an electron emitter, and the thermionic electron emission properties were evaluated. A high emission current density of ∼1:4mAcm -2 was achieved at 700 °C with an electric field of 4:0 × 104 Vcm-1. The work function evaluated from the Richardson-Dushman equation was 2:1 ± 0:3 eV, which coincides with the value for pure C12A7 electride and is lower than that for LaB6. Unlike the pure material, the composite has ohmic contact with metallic materials, and can be heated directly by electrical current.

    DOI: 10.7567/APEX.6.015802

  • Simultaneous quantification of hydride ions and electrons incorporated in 12CaO·7Al 2O 3 cages by deuterium-labeled volumetric analysis 査読

    Toshihiro Yoshizumi, Yoji Kobayashi, Hiroshi Kageyama, Katsuro Hayashi

    Journal of Physical Chemistry C   116 ( 15 )   8747 - 8752   2012年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    An extended volumetric method, combined with quadrupole mass spectroscopy (QMS), is proposed. This method enables us to distinguish and simultaneously quantify hydride (H -) ions and electrons (e -) incorporated in cages of 12CaO·7Al 2O 3 (C12A7), which is accomplished upon annealing with CaH 2. When a sample is dissolved in a deuterium chloride solution, most of the H - ions and electrons released from cages react to form HD and D 2 molecules, respectively. These isotope-labeled molecules are then detected by QMS. We have used this method to follow the concentrations of H - ions and electrons in C12A7-treated CaH 2 over the thermal treatment time. We found that during the initial seven days of treatment, both concentrations increased. Thereafter, the electron concentration begins to decrease, while the H - ion concentration continues to increase toward the theoretical maximum. This diverging behavior is due to differences in their diffusion ratios and thermodynamic stabilities.

    DOI: 10.1021/jp2106742

  • An oxyhydride of BaTiO3 exhibiting hydride exchange and electronic conductivity 査読

    Yoji Kobayashi, Olivier J. Hernandez, Tatsunori Sakaguchi, Takeshi Yajima, Thierry Roisnel, Yoshihiro Tsujimoto, Masaki Morita, Yasuto Noda, Yuuki Mogami, Atsushi Kitada, Masatoshi Ohkura, Saburo Hosokawa, Zhaofei Li, Katsuro Hayashi, Yoshihiro Kusano, Jung Eun Kim, Naruki Tsuji, Akihiko Fujiwara, Yoshitaka Matsushita, Kazuyoshi Yoshimura, Kiyonori Takegoshi, Masashi Inoue, Mikio Takano, Hiroshi Kageyama

    Nature Materials   11 ( 6 )   507 - 511   2012年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In oxides, the substitution of non-oxide anions (F -S 2-N 3- and so on) for oxide introduces many properties, but the least commonly encountered substitution is where the hydride anion (H-) replaces oxygen to form an oxyhydride. Only a handful of oxyhydrides have been reported, mainly with electropositive main group elements or as layered cobalt oxides with unusually low oxidation states. Here, we present an oxyhydride of the perhaps most well-known perovskite, BaTiO3, as an O 2-/H-solid solution with hydride concentrations up to 20% of the anion sites. BaTiO3-x Hx is electronically conducting, and stable in air and water at ambient conditions. Furthermore, the hydride species is exchangeable with hydrogen gas at 400°C. Such an exchange implies diffusion of hydride, and interesting diffusion mechanisms specific to hydrogen may be at play. Moreover, such a labile anion in an oxide framework should be useful in further expanding the mixed-anion chemistry of the solid state.

    DOI: 10.1038/nmat3302

  • Solid-state source of atomic oxygen for low-temperature oxidation processes Application to pulsed laser deposition of TiO2:N films 査読

    Daiki Ojima, Tetsuya Chiba, Kazunari Shima, Hidenori Hiramatsu, Hideo Hosono, Katsuro Hayashi

    Review of Scientific Instruments   83 ( 2 )   2012年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    An atomic oxygen (AO) source has been redesigned to coordinate with a pulsed laser deposition system and used to grow nitrogen-doped TiO2 films by deposition of TiN and simultaneous irradiation of the substrate with AO. The AO source uses an incandescently heated thin tube of zirconia as an oxygen permeation media to generate pure AO of low kinetic energy. The emission flux is calibrated using a silver-coated quartz crystal microbalance. The thin shape of the probe and transverse emission geometry of this emission device allow the emission area to be positioned close to the substrate surface, enhancing the irradiation flux at the substrate. AO irradiation is crucial for formation of TiO2 phases via oxidation of the deposited TiN laser plume, and is effective for decrease of the substrate temperature for crystallization of anatase phase to as low as around 200 C.

    DOI: 10.1063/1.3683571

  • Heavy doping of H- ion in 12CaO·7Al2O 3 査読

    Katsuro Hayashi

    Journal of Solid State Chemistry   184 ( 6 )   1428 - 1432   2011年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    12CaO·7Al2O3 (C12A7, mayenite), which has a nanoscale porous structure that can accommodate extraframework species such as hydride (H-), oxide (O2-), hydroxide (OH-) ions, and electrons, has been doped with H- ions to investigate its effects as dominant extraframework species. Chemical doping with CaH2 enables the concentration of H- ions to reach almost the theoretical maximum. The concentration of H- ions is characterized by optical absorption intensity ascribed to photoionization of H- ions, and 1H magic angle spinning nuclear magnetic resonance (MAS-NMR) spectroscopy. Persistent electron generation, which is accompanied by the formation of an F absorption band and electrical conductivity, by irradiation with ultraviolet light at room temperature increases as the H- ion doping increases until it reaches half the theoretical maximum and then decreases as the H- ion concentration increases further. This dependence indicates that both H- and O2- ions are necessary for the generation of persistent electrons.

    DOI: 10.1016/j.jssc.2011.04.008

  • New functionalities in abundant element oxides Ubiquitous element strategy 査読

    Hideo Hosono, Katsuro Hayashi, Toshio Kamiya, Toshiyuki Atou, Tomofumi Susaki

    Science and Technology of Advanced Materials   12 ( 3 )   2011年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    While most ceramics are composed of ubiquitous elements (the ten most abundant elements within the Earth's crust), many advanced materials are based on rare elements. A 'rare-element crisis' is approaching owing to the imbalance between the limited supply of rare elements and the increasing demand. Therefore, we propose a 'ubiquitous element strategy' for materials research, which aims to apply abundant elements in a variety of innovative applications. Creation of innovative oxide materials and devices based on conventional ceramics is one specific challenge. This review describes the concept of ubiquitous element strategy and gives some highlights of our recent research on the synthesis of electronic, thermionic and structural materials using ubiquitous elements.

    DOI: 10.1088/1468-6996/12/3/034303

  • Kinetics of electron decay in hydride ion-doped mayenite 査読

    Katsuro Hayashi

    Journal of Physical Chemistry C   115 ( 22 )   11003 - 11009   2011年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Persistent electrons are generated in hydride (H-) ion-doped 12CaO·7Al2O3 (C12A7) by UV irradiation at room temperature. The kinetics of thermal electron decay is examined using experimental data collected at 200-295 °C. The observed reaction order together with activation energy shifts approximately from one-half to first depending on the electron concentration and temperature. The data is explained by a two-electron transfer reaction (H- + O2- ↔ OH- + 2e-) with H0 and H+ as reaction intermediates and diffusion of these hydrogen species. The observed one-half-order kinetics originates from a zero-order reaction influenced by inhomogeneity of the electron concentration. The electron decay rate is principally determined by the supply of H+ ions liberated from OH- ions. The large activation energy (1.9 ± 0.3 eV) of this process is responsible for the persistence of electrons at room temperature. As the residual electron concentration decreases, the contribution of electron trapping by the intermediate hydrogen species becomes dominant for the rate-determination, shifting the reaction order and activation energy.

    DOI: 10.1021/jp202428s

  • Iodometric determination of electrons incorporated into cages in 12CaO·7Al2O3 Crystals 査読

    Toshihiro Yoshizumi, Satoru Matsuishi, Sung Wng Kim, Hideo Hosono, Katsuro Hayashi

    Journal of Physical Chemistry C   114 ( 36 )   15354 - 15357   2010年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The accurate determination of the concentration of electrons incorporated into cages in 12CaO·7Al2O3 (C12A7) has been examined using iodometry. Preliminary experiments confirmed that iodine is reduced in preference to protons by electron-enriched C12A7, even in aqueous solution. The electron concentrations in several C12A7 samples are measured using a procedure where the iodine molecules in an I2-HCl solution are partially reduced by electrons released from the samples, followed by titration of the residual iodine molecules. The accuracy of this procedure is confirmed by the excellent agreement of the results with those from thermogravimetric analysis. The reevaluated maximum electron mobility is nearly twice as high as that reported previously, and the critical electron concentration for the metal-insulator transition is revised slightly because of the accuracy of the iodometry results.

    DOI: 10.1021/jp1054364

  • Field-assisted sustainable O- ion emission from fluorine-substituted 12CaO·7Al2O3 with improved thermal stability 査読

    Jiang Li, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Solid State Ionics   180 ( 17-19 )   1113 - 1117   2009年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We examined the electric field-assisted thermionic emission of atomic oxygen radical anion (O-) in a vacuum from fluorine-substituted derivatives of 12CaO·7Al2O3 (C12A7) with a composition of (12 - x)CaO·7Al2O3·xCaF2 (0 ≤ x ≤ 0.8). Unsubstituted C12A7 easily decomposed into 5CaO{bullet operator}3Al2O3 (C5A3) and 3CaO{bullet operator}Al2O3 (C3A) above 830 °C during the emission experiment in a vacuum. The decomposition temperature range became narrower as the amount of F- ion substitution increased, e.g. the sample with x = 0.4 kept a single phase after the emission experiment at 900 °C. The emitted anionic species from the x = 0.4 sample were dominated by O- ions (∼ 92%) together with a small amount of O2- ions (∼ 4%) and F- ions (∼ 4%). The absence of an O2 gas supply to the opposite side of the emission surface led to a nearly steady co-emission of O- ions and electrons with a ratio of < 1/1. The O2 gas supply markedly enhanced the O- ion emission, and suppressed the electron emission. A sustainable and high-purity O- ion emission with a current density of 11 nA cm- 2 was achieved at 830 °C with the supply of 40 Pa O2 gas. The similarity in these emission features to the unsubstituted C12A7, together with the improved thermal stability demonstrates that the F- ion-substituted C12A7 is a promising material for higher intensity O- ion emission at higher temperatures.

    DOI: 10.1016/j.ssi.2009.04.018

  • Intense atomic oxygen emission from incandescent zirconia 査読

    Katsuro Hayashi, Tetsuya Chiba, Jiang Li, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Journal of Physical Chemistry C   113 ( 22 )   9436 - 9439   2009年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Particle emissions from an oxide-ion conducting solid electrolyte (tetragonal zirconia polycrystal, 3% Y 2O 3-doped ZrO 2) have been examined using a high vacuum evaluation system. Oxygen gas with a pressure range from 10 to 3 × 10 3 Pa was fed into a 2 mm outer diameter zirconia tube, whose central region of 10 mm length was heated to 1400-1800 °C by direct Joule heating. The emission species were identified by appearance potential spectroscopy using a quadrupole mass spectrometer. Atomic oxygen (AO) is the dominant species that is radiantly emitted from the high-temperature region. Temperature dependence of the AO emission intensity exhibits far less activation energy (̃0.3-1.0 and 0.7 eV, on average) than electric field-assisted thermal O - ion (̃2 eV) and electron (̃6 eV) emission from zirconia reported before. High AO emission flux (in the order of 10 17 atoms.cm -2.s -1) is promising for use as practical AO sources.

    DOI: 10.1021/jp902159p

  • Oxygen ion conduction in 12CaO·7Al2O3 O2- conduction mechanism and possibility of O- fast conduction 査読

    Hideo Hosono, Katsuro Hayashi, Koichi Kajihara, Peter V. Sushko, Alexander L. Shluger

    Solid State Ionics   180 ( 6-8 )   550 - 555   2009年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    12CaO·7Al2O3 (C12A7) with a unique nano-porous structure and free O2- ions entrapped in sub-nanometer-sized cages is a fast oxygen-ion-conducting material. These free O2- may be replaced by various oxygen-related species, OH-, O2- and O-, by tuning the atmosphere during the heat treatment. We examined the conduction mechanism for stoichiometric C12A7 (C12A7:O2-), in which O2- ions exist as counter anions in sub-nanometer-sized cages, by Raman measurement of C12A7:O2- annealed in a dry 18O2 atmosphere. It was revealed that the primary ion conducting species is an O2- ion which diffuses via exchange with O2- in the cage wall. An experimental result on the sample containing O- ions implied that O- is more mobile than O2- in C12A7. Ab initio calculations on the diffusion paths of O2- and O- ions in C12A7 supported the above experimental results.

    DOI: 10.1016/j.ssi.2008.10.015

  • Humidity-sensitive electrical conductivity in Ca12 Al14-x Six O32 Cl2+x (0≤x≤3.4) ceramics 査読

    Katsuro Hayashi, Hiroki Muramatsu, Satoru Matsuishi, Toshio Kamiya, Hideo Hosono

    Electrochemical and Solid-State Letters   12 ( 2 )   2009年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The effect of humidity on the electrical conductivity in porous and dense ceramics of Ca12 Al14-x Six O32 Cl2+x (x=0, 1.7, 3.4) with a mayenite structure was examined at room temperature. Surface ionic conductivity was enhanced by increasing the humidity. The sample with x=3.4, which had a porosity of 30%, exhibited the largest conductivity change of about 4 orders of magnitude over the relative humidity range of 10-90% at 25°C. The presence of Cl- ions on the surface most likely enhances the formation of hydronium ions which are responsible for proton transfer in physisorbed water layers.

    DOI: 10.1149/1.3032908

  • Sustainable thermionic O- emission from stoichiometric 12CaO7 Al2O3 with nanoporous crystal structure 査読

    Jiang Li, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Journal of the Electrochemical Society   156 ( 1 )   2009年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We have examined electric field-assisted thermionic emission of oxygen radical anion (O-) and electron from a stoichiometric 12CaO7 Al 2O3 (C12A7). Lattice framework of C12A7 is composed of subnanometer-sized cages that can accommodate extra- framework species with negative charge, such as O-, O2- ions, and electrons. Absence of oxygen gas supply leads to a steady coemission of O- ion and electron with a ratio of ∼3:7. However, the oxygen gas supply markedly enhances the O- ion emission and suppresses the electron emission, realizing a sustainable and high-purity O- ion emission with a current density up to 11 nA cm-2 at 825°C. The O- ion emission accompanies a weak O2- ion emission, which is smaller by ∼130. TheO2 pressure at the rear side controls the concentrations of O- ion and electron on the emission surface as well as their concentrations in the bulk, and in turn, determines their emission intensities.

    DOI: 10.1149/1.2999055

  • Solid state syntheses of 12SrO·7Al2O3 and formation of high density oxygen radical anions, O- and O 2 - 査読

    Katsuro Hayashi, Naoto Ueda, Satoru Matsuishi, Masahiro Hirano, Toshio Kamiya, Hideo Hosono

    Chemistry of Materials   20 ( 19 )   5987 - 5996   2008年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A new synthetic route via a solid-state reaction, the crystal structure of 12SrO·Al2O3 (S12A7) incorporated with OH- ions, and the formation of oxygen radical anions in S12A7 have been examined. Investigations using X-ray powder diffraction and thermogravimetric and evolved gas combined analyses demonstrate that homogenization promoted by molten Sr(OH)2 hydrates and the presence of Sr-hydrogarnet precursors play crucial roles in the formation of S12A7. Rietveld analyses confirm the lattice framework of S12A7 has a structure identical to that of the nanoporous crystal 12CaO·7Al2O3 (C 12A7, a mayenite structure) and demonstrate that two Sr2+ ions (pole Sr2+ ions) on the S4 axis of a cage displace toward the cage center owing to the accommodation of an OH - ion. An electron paramagnetic resonance study demonstrates that oxygen radical anions, O2 - and O-, are generated in the cages with concentrations on the order of 1020 cm-3 each by oxygen annealing. From the g-values observed at 77 K, the oxygen radical anions are interpreted as being sandwiched between the two pole Sr2+ ions rather than adsorbed on one side.

    DOI: 10.1021/cm800666p

  • Fabrication and transport properties of 12CaO · 7Al 2O 3 (C12A7) electride nanowire 査読

    Y. Nishio, K. Nomura, M. Miyakawa, Katsuro Hayashi, H. Yanagi, T. Kamiya, M. Hirano, H. Hosono

    Physica Status Solidi (A) Applications and Materials Science   205 ( 8 )   2047 - 2051   2008年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Electron-doped 12CaO · 7Al 2O 3 (C12A7) nanowires (NWs) were fabricated by two approaches. First, spatially selective electron doping of C12A7 films was examined by using a chemical method specific to C12A7. However, the conductive NW was not formed due to diffusion of oxygen in the C12A7 films to the conductive area. Secondly, a combination of dry etching and electron doping was examined. NWs with conductivities ∼6 S/cm at 300 K were successfully fabricated by this method. The temperature dependence of the conductivity in the NWs exhibited almost degenerated conduction down to 5 K.

    DOI: 10.1002/pssa.200778901

  • Fabrication of room temperature-stable 12CaO · 7Al 2 O 3 electride A review 査読

    Sung Wng Kim, Satoru Matsuishi, Masashi Miyakawa, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Journal of Materials Science: Materials in Electronics   18 ( SUPPL. 1 )   5 - 14   2007年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    12CaO · 7Al 2O 3 (C12A7) electride, which is synthesized by replacing free oxygen ions in cages with electron anions, has distinct advantages over electrides reported so far in respect of thermal and chemical stability and flexible preparation of various sample forms including single crystal, thin film, polycrystalline bulk and powder. These advantages, together with the fact that the concentration of the electron anions is controlled in a wide range according to a synthetic process, make the C12A7 electride attract growing attentions from both scientific and practical points of views. This paper reviews several chemical and physical synthetic processes of the C12A7 electride including thermal treatment of C12A7 under metal vapor and reducing gas atmospheres, hot Ar + ion implantation, solidification of the strongly reduced C12A7 melt, and crystallization of the reduced glass in vacuum. Each process, having its own suitability for a specific form of the electride, has unique advantages such as a completeness of anion replacement, mass production capability and controllability of the electron-doped area. Electronic and optical properties of the resulting electrides prepared by the different process are briefly discussed in terms of the feature of the processes.

    DOI: 10.1007/s10854-007-9183-y

  • Vibrational dynamics and oxygen diffusion in a nanoporous oxide ion conductor 12CaO·7Al2O3 studied by18O labeling and micro-Raman spectroscopy 査読

    Koichi Kajihara, Satoru Matsuishi, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Journal of Physical Chemistry C   111 ( 40 )   14855 - 14861   2007年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Nanoporous oxide 12CaO·7Al2O3 (C12A7) is a fast oxide-ion conductor that may encage various types of anionic oxygen species such as O2-, O2 -, O2 2-, and O- in its crystallographic cages. The C12A7 single crystals thermally annealed in 18O2 were examined by micro-Raman spectroscopy. The symmetric properties and the origin of Raman bands were analyzed by the isotope shift and the depolarization on the bases of the crystal symmetry of C12A7, and the Raman band due to the stretching mode of extraframework O2 2- was identified. Spatially resolved measurements of the isotope shift of the Raman bands in a partially 18O-substituted sample indicated that the local fraction of 18O is equal between the framework and extraframework sites, demonstrating that the substitution of O2- ions in the C12A7 framework is as fast as the formation of extraframework oxygen species by thermal oxygen loading. It strongly suggests that the extraframework oxygen species diffuse by replacing oxygens in the framework sites, rather than simply permeating through intercage openings.

    DOI: 10.1021/jp074248n

  • Anion incorporation-induced cage deformation in 12CaO·7Al 2O 3 crystal 査読

    Takatoshi Nomura, Katsuro Hayashi, Yoshiki Kubota, Toshio Kamiya, Masahiro Hirano, Masaki Takata, Hideo Hosono

    Chemistry Letters   36 ( 7 )   902 - 903   2007年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Effects of O 2- or OH - ion incorporation on the cage geometry in 12CaO·7Al 2O 3 (C12A7) crystals are examined by the maximum entropy method (MEM)/Rietveld analyses of synchrotron powder X-ray diffraction data. Presence of an extraframework anion in a cage causes inward displacements of two Ca 2+ ions axially coordinating to the anion. The OHion locates at the cage center and induces smaller symmetric displacements of the two Ca 2+ ions, while the O 2- ion likely locates on off-axis positions and induces larger asymmetric Ca 2+ ion displacements.

    DOI: 10.1246/cl.2007.902

  • Metallic state in a lime-alumina compound with nanoporous structure 査読

    Sung Wng Kim, Satoru Matsuishi, Takatoshi Nomura, Yoshiki Kubota, Masaki Takata, Katsuro Hayashi, Toshio Kamiya, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Nano Letters   7 ( 5 )   1138 - 1143   2007年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We report a metallic state in a nanostructured porous crystal 12CaO-7Al2O3 by incorporating electrons in the inherent subnanometer-sized cages, in which a three-dimensionally closely packed cage structure acts as an electronic conduction path. High-density electron doping (∼2 x 1021 cm-3), which was achieved by a thermal treatment in Ti metal vapor at ∼1100 °C, induces homogenization of the cage geometry to a symmetric state, resulting in an insulator-metal transition with a sharp enhancement of the electron drift mobility from ∼0.1 to 4 cm2 V-1 s-1. The results provide an approach for the realization of electroactive functions in materials composed only of environmentally benign elements by utilizing the appropriate nanostructures.

    DOI: 10.1021/nl062717b

  • Active anion manipulation for emergence of active functions in the nanoporous crystal 12CaO·7Al2O3 A case study of abundant element strategy 査読

    Hideo Hosono, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano

    Journal of Materials Science   42 ( 6 )   1872 - 1883   2007年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This article reviews our approach to render 12CaO·7Al 2O3 (C12A7) electronically active using a new concept of 'active anion manipulation', where nanostructures embedded within the C12A7 crystal lattice are intentionally utilized to generate chemically unstable ('water-free active') anions. Anionic active oxygen radicals, O- and O 2 - , are formed efficiently in C12A7 cages under high oxygen activity conditions. The configuration and dynamics of O 2 - in cages are revealed by a combination of continuous-wave and pulsed electron paramagnetic resonance (EPR). It is demonstrated that metal-loaded C12A7 is a promising oxidation catalyst for syngas (CO + H 2) formation from methane. Furthermore, the O- ion, the strongest oxidant among active oxygen species, can be extracted from the cage into an external vacuum by applying an electric field with thermal assistance, generating a high-density O- beam in the order of μA cm -2. In contrast, heat treatment of C12A7 in a hydrogen atmosphere forms H- ions in the cages. The resultant C12A7:H- exhibits a persistent insulator-conductor conversion upon ultraviolet-light or electron-beam irradiation. The irradiation-induced conversion mechanism is examined by first-principle theoretical calculations. Furthermore, the presence of a severely reducing environment causes the complete substitution of electrons for anions in the cages. The resulting C12A7:e-, which exhibits excellent stability and an electrical conductivity greater than 100 S cm -1, is regarded as an 'electride', an ionic compound in which electrons serve as anions. The C12A7 electride exhibits a high potential for applications involving cold cathode and thermal field electron emissions due to its small work function. Electride fabrication methods suitable for large-scale production via melt processing are described. It is also demonstrated that proton or inert gas ion implantations into C12A7 thin films at elevated temperatures are effective for both H- and electron doping.

    DOI: 10.1007/s10853-006-1316-9

  • Functionalities of a nanoporous crystal 12CaO·7Al2O 3 originating from the incorporation of active anions 査読

    Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Bulletin of the Chemical Society of Japan   80 ( 5 )   872 - 884   2007年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A cage structure formed in a positively charged lattice framework of 12CaO-7Al2O3 (C12A7) is utilized to incorporate and release chemically unstable anions, imparting chemical and electronic activities to this material. High concentrations of oxygen radical anions, i.e. O - and O2
    -, are formed efficiently in these cages under a high oxygen activity condition. The O-ion, which is the strongest oxidant among all the reactive oxygen species, can be extracted from the cages into an external vacuum by applying an electric field with thermal assistance. In contrast, hydrogen-reduction processes allow the formation of hydride (H-) ions in the cage. H- ion-incorporated C12A7 exhibits a persistent insulator-conductor conversion upon irradiation with ultraviolet-light or electron-beam. The irradiation-induced conversion mechanism and electronic transport characteristics are discussed on the basis of experimental evidence and first-principle theoretical calculations. Electrons released from the H- ions are trapped by the cages and subsequent inter-cage hopping of the electrons is responsible for the electrical conduction. Furthermore, a severe reducing environment enables us to substitute electrons almost completely for anions in the cages, forming a stable inorganic electride. Finally, the formation of these active anions in this material is examined in terms of electronic structures, thermodynamics, and structural features of the cage.

    DOI: 10.1246/bcsj.80.872

  • Electron carrier generation in a refractory oxide 12CaO·7Al 2O3 by heating in reducing atmosphere Conversion from an insulator to a persistent conductor 査読

    Sung Wng Kim, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono, Isao Tanaka

    Journal of the American Ceramic Society   89 ( 10 )   3294 - 3298   2006年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Electron carriers were generated in refractory oxide 12CaO·7Al 2O3 (C12A7) through a thermal treatment in a reducing CO/CO2 atmosphere, and the reduction process was thermodynamically analyzed. Electrical-conductive C12A7, which had an electron concentration of ∼8 × 1019 cm-3 and an electrical conductivity of ∼4 S/cm at 300 K, was obtained by extracting free O2- ions in sub-nanometer-sized cages in the C12A7 lattice and leaving electrons behind. The enthalpy for this substitutive reaction is +425 kJ/mol, suggesting that stoichiometric C12A7 is more stable in air than the C12A7 electride.

    DOI: 10.1111/j.1551-2916.2006.01213.x

  • Czochralski growth of 12CaO·7Al2O3 crystals 査読

    Kazuhisa Kurashige, Yoshitake Toda, Satoru Matstuishi, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Crystal Growth and Design   6 ( 7 )   1602 - 1605   2006年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Single crystals of nanoporous 12CaO·7Al2O3 (C12A7) as large as 27 mm in diameter, 120 mm in length, and 207 g in weight have been successfully grown by the Czochralski method. We found that a 2.0% oxygen-containing nitrogen atmosphere and an iridium crucible are the critical factors for success. The crystal ingot exhibited an orange color resulting from the incorporation of Ir4+ ions of ca. 5 × 1017 cm-3, which presumably occupy Ca2+ sites. X-ray diffraction analysis indicated that the ingot obtatined was a single crystal with few domains.

    DOI: 10.1021/cg0600290

  • Synthesis of a room temperature stable 12CaO·7Al2O 3 electride from the melt and its application as an electron field emitter 査読

    Sung Wng Kim, Yoshitake Toda, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Chemistry of Materials   18 ( 7 )   1938 - 1944   2006年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A room temperature (RT) stable electride was realized by thermally annealing an insulating 12CaO·TAl2O3 (C12A7) single crystal in a calcium metal vapor. Here we report a simple and direct method for synthesizing polycrystalline C12A7 electride (C12A7:e-); the solidification of a "melt" in a reducing atmosphere and the crystallization of a "glass" with an oxygen-deficient composition in a vacuum. The carbon-related anion (C2
    2-) presumably serves as the template for the formation of the C12A7 phase in the solidification process and may be spontaneously released from the lattice during the cooling process, leaving mobile electrons in the lattice. Also the C2 2 ions accommodated in the glass may play a significant role in the formation of C12A7:e- during the crystallization. The polycrystalline C12A7:e- exhibits an electrical conductivity up to 5 S·cm-1 at 300 K, which corresponds to an electron concentration of ∼3 × 1019 cm-3 and a nearly equal mobility of ∼0.1 cm2·W-1·s -1 to that of the single crystalline C12A7:e-. A large current density of ∼12 μA·cm-2 is obtained in the electron field emission from a flat surface of the polycrystalline C12A7:e - with a work function of ∼0.6 eV for an applied electric field of 2.4 × 105 V·cm-1. These simple synthetic methods make it possible to produce efficiently the electride in large volume, which will facilitate the C12A7:e- research, paving a way for various applications including cold electron emission.

    DOI: 10.1021/cm052367e

  • Mechanisms of oxygen ion diffusion in a nanoporous complex oxide 12CaO7 Al2 O3 査読

    Peter V. Sushko, Alexander L. Shluger, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics   73 ( 1 )   2006年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We performed a theoretical analysis of O2- diffusion mechanisms in a nanoporous complex oxide 12CaO7 Al2 O3 (C12A7). This material can be viewed as a positively charged framework, arranged in subnanometer sized cages, hosting extra-framework O2- ions occupying one in six cages. Using both classical molecular-dynamics simulations and ab initio calculations we demonstrate that the diffusion of O2- species is dominated by the exchange of framework and extra-framework O2- ions rather than by an interstitial diffusion mechanism. The results allow us to rationalize the origins of the experimentally observed high oxide ion conductivity of C12A7 and the stability of its lattice under positive ion-beam irradiation.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.73.014101

  • Role of hydrogen atoms in the photoinduced formation of stable electron centers in H-doped 12CaO·7 Al2 O3 査読

    Peter V. Sushko, Alexander L. Shluger, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics   73 ( 4 )   2006年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In this work we investigate a variety of chemical and photoinduced processes in which different hydrogenous species including H2 molecules, H- ions, and H0 atoms interact with the bulk of a complex nanoporous oxide 12CaO·7 Al2 O3. Our results provide a detailed and consistent explanation of the recently observed phenomenon of photoinduced conversion of the insulating H-doped 12CaO·7 Al2 O3 to a conductor [K. Hayashi, Nature (London) 419, 462 (2002)]. The formation of a large and thermally stable concentration of electron centers in this process is facilitated by a large concentration (up to 1020 cm-3) of extraframework O2- naturally present in this material and homogeneously distributed in its bulk. We show that these species are able to split H2 molecules into pairs of H+ and H- ions and convert H0 atoms into H+ and e- promoting the photoinduced conversion process. The similarity of the mechanisms described in this work to those known for low-coordinated sites at MgO surfaces indicates that the formation of electronic centers in oxides interacting with hydrogenous species could be a generic feature.

    DOI: 10.1103/PhysRevB.73.045120

  • Field-induced current modulation in nanoporous semiconductor, electron-doped 12CaO·7Al2O3 査読

    Toshio Kamiya, Shouzou Aiba, Masashi Miyakawa, Kenji Nomura, Satoru Matsuishi, Katsuro Hayashi, Kazushige Ueda, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Chemistry of Materials   17 ( 25 )   6311 - 6316   2005年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    12CaO·Al2O3 (C12A7) has a unique crystal structure composed of positively charged cages ∼0.4 nm in inner diameter and a free oxygen ion (O2-) clathrated in one-sixth of the cages. C12A7 can be converted to inorganic electride by replacing the clathrated oxygen ions with electrons, and the electride exhibits degenerate-type conduction with room-temperature conductivities >100 S cm-1. In intermediate states, semiconductive C12A7 can be obtained by controlling electron density. In this study, we examined effects of electric field on carrier transport properties of the semiconductive C12A7 using a field-effect transistor (FET) structure targeted for future mesoscopic devices and electrochemical devices that will utilize the quantum-dot-like cage structures and chemically active clathrated anions in C12A7. FETs were fabricated using two types of samples, (i) single-crystalline bulk and (ii) polycrystalline thin films, for channels. First, conditions to form good contacts for source and drain electrodes were examined because the semiconductive C12A7 has a small work function, and it was difficult to form good electrical contacts with metals. It was found that Pt was the best metal with the lowest contact resistance to C12A7, and thermal annealing at ≥300 °C improved its non-ohmic characteristics. Electrical conductivity was modulated by 1-2 orders of magnitude by applying gate voltage. Apparent field-effect mobilities were 0.02-0.08 cm2 (V s) -1, which were comparable with the drift mobilities of the semiconductive C12A7. This is the first demonstration of a semiconductor device using an electride.

    DOI: 10.1021/cm051904s

  • Localisation assisted by the lattice relaxation and the optical absorption of extra-framework electrons in 12CaO•Al 2O 3 査読

    Peter V. Sushko, Alexander L. Shluger, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Materials Science and Engineering C   25 ( 5-8 )   722 - 726   2005年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The crystalline framework of a complex oxide 12CaO•7Al 2O 3 (C12A7) is built from positively charged sub-nanometer cages able to trap electrons. An embedded cluster approach is used to study the electronic structure and optical properties of electron-containing C12A7 for different concentration of extra-framework electrons. Our results suggest that the conduction band of the C12A7 consists of a relatively narrow band of empty cage states (cage conduction band) with one-electron energies between 5.5 and 6.1 eV above the top of the valence band (VB), and a framework conduction band at about 6.7 - 7.0 eV above the to of the VB. The gap between the cage conduction band and the framework conduction band is estimated to be about 1 - 1.5 eV. The energies of the lowest optical transitions from the top of the valence band to the cage conduction band are predicted to be at 5.2 - 5.5 eV. The extra-electrons occupy cage states, which split from the cage conduction band to about 4 eV above the top of the VB. The extra-framework electrons introduce two absorption bands with the experimental peaks at 0.4 eV and 2.8 eV. These bands are assigned to the inter-cage charge transfer and the intra-cage s-p transitions respectively. The changes in the optical absorption spectra as a function of the extra-electrons concentration are also discussed.

    DOI: 10.1016/j.msec.2005.06.047

  • Intense thermal field electron emission from room-temperature stable electride 査読

    Yoshitake Toda, Sung Wng Kim, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Toshio Kamiya, Hideo Hosono, Takeshi Haraguchi, Hiroshi Yasuda

    Applied Physics Letters   87 ( 25 )   1 - 3   2005年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Thermal field emission (TFE) from a flat surface of 12CaO·7 Al2 O3 (C12A7) electride was examined at temperatures up to 900 °C and applied external voltages of 0-6 kV in a 10-5 Pa vacuum. TFE started to occur at ∼650 °C and steeply increased at ∼900 °C to reach ∼80 μA (∼1.5 A cm-2) when an extraction field of 105 V cm-1 (an extraction voltage of 6 kV) was applied. The work function estimated from the Richardson-Dushman equation was ∼2.1 eV, which is rather smaller than that of La B6 (∼2.7 eV). It is experimentally confirmed that the emission with a current of ∼50 μA (from a 80 μm diameter area) was stably sustained for more than 90 h. The efficient and stable emission at relatively low temperature in a moderate vacuum atmosphere strongly suggests that the C12A7 electride has high potential for TFE applications.

    DOI: 10.1063/1.2149989

  • Hydride ion as a two-electron donor in a nanoporous crystalline semiconductor 12CaO·7Al2O3 査読

    Katsuro Hayashi, Peter V. Sushko, Alexander L. Shluger, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Journal of Physical Chemistry B Materials   109 ( 50 )   23836 - 23842   2005年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The 12CaO·7Al203 (C12A7) crystal with a nanoporous lattice framework exhibits high electrical conductivity with an activation energy of ∼ 1.5 eV when equilibrated in a hydrogen atmosphere above ∼800°C. The high conductivity is preserved in a quenched state below ∼600°C with a reduced activation energy of ∼0.8 eV, Such complex behavior in electrical conductivity is associated with incorporation of hydride ions (H-) in cages of the lattice framework. Electromotive force measurements reveal that the major carrier for the conductivity is electron with a small contribution by proton (H+), ruling out the possibility of direct intercage migration of the H- ion. A combination of these observations with the ab initio calculations leads to the conclusion that the electrons are thermally generated from the H- ion by the dissociation into two electrons and an proton, which is further converted to an OH- ion via reaction with an extraframework oxide ion (02-). The energy difference between the initial (H- + O2-) and the final (2e- + OH-) states as evaluated by the theoretical calculation is as small as ∼1 eV, which agrees well with an experimentally obtained enthalpy change, ∼1.4 eV. Thus, internal equilibration between the extraframework hydrogen and the oxygen species is responsible for the thermal generation of the carrier electron. It is also suggested that the same conductive (2e- + OH-) state is reached by the photoirradiation of H--containing C12A7. In this case the photoionization of H- forms an electron and an H o atom, which then forms an OH- ion and another electron with thermal assistance. The persistence of photoinduced conductivity is explained by the slow kinetics of the reverse process at room temperature.

    DOI: 10.1021/jp053990p

  • Hydride ion as photoelectron donor in microporous crystal 査読

    Satoru Matsuishi, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Journal of the American Chemical Society   127 ( 36 )   12454 - 12455   2005年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Atomic hydrogen (H0) and trapped electrons generated by UV illumination (λ 330 nm) at 4 K were observed using electron paramagnetic resonance (EPR) in a 12CaO·7Al2O3 (C12A7) crystal heated in a hydrogen atmosphere. The concentration ratio of generated H0 to the electrons encaged in the subnanometer-sized cages of C12A7 (F+ centers) is almost 1:1, providing direct evidence that a hydride ion, H-, accommodated in the cage by the heat treatment was dissociated to a pair of an H0 and an electron by a UV photon: H- → H0 + e- (F+). After annealing at 300 K, H0 was completely annihilated, while 60% of the trapped electrons survived. The remaining electrons can hop between neighboring cages and give electrical conductivity to C12A7. The hyperfine splitting of the EPR spectrum of H0 in C12A7 (48.6 mT) is 4% smaller than that of the neutral hydrogen atom (50.6 mT), implying that H0 is trapped at the interstitial sites among the cages.

    DOI: 10.1021/ja053568m

  • Thermodynamics and kinetics of hydroxide ion formation in 12CaO·7Al 4O 3 査読

    Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Journal of Physical Chemistry B Materials   109 ( 24 )   11900 - 11906   2005年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We have examined the thermodynamics and kinetics of hydroxide (OH) ions that formed in cages of 12CaO·7Al 2O 3 (C12A7) with nanoporous structures. It is confirmed using thermogravimetric-evolved gas analyses (TG-EGA) that hydration in C12A7 is mediated by a reaction between an oxide (O 2-) ion in the cage and an H 2O molecule in the atmosphere to form two OH - ions in the cages. To simply and exactly quantify the OH - content from infrared absorption measurements of OH-stretching band, we propose a method combined with a thermodynamic analysis, allowing the simultaneous determination of the molar extinction coefficient of the OH-band, enthalpy, and entropy for the hydration. Hydration enthalpy in C12A7 is extremely high compared with other oxides and was enhanced by the marked instability of O 2- ion in the cage. Consequently, high solubility of OH - ion is retained up to unusually high temperatures. Furthermore, we determined diffusion coefficients of species relevant to the hydration process and demonstrated that inward diffusion of OH - ions is the rate-determining process.

    DOI: 10.1021/jp050807j

  • Excess oxygen in 12CaO·7Al2O3 studied by thermogravimetric analysis 査読

    Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Chemistry Letters   34 ( 4 )   586 - 587   2005年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Oxygen radial (O2-, O-)-accommodated 12CaO·7Al2O3 (CI2A7) releases oxygen molecules at about 800 C when heated in helium. The corresponding weight loss nearly accords with that calculated from an amount of the accommodated radicals, providing solid evidence that they are formed by an oxygen gas uptake from the atmosphere. Small difference between the observed and calculated losses suggests the presence of peroxide ion, O2
    2-, which is confirmed by the enhancement of 770 cm-1 band in Raman spectra of the radical-accommodated samples.

    DOI: 10.1246/cl.2005.586

  • Electron transport behaviors across single grain boundaries in n-type BaTiO3, SrTiO3 and ZnO 査読

    Takahisa Yamamoto, Yukio Sato, Tomohito Tanaka, Katsuro Hayashi, Yuichi Ikuhara, Taketo Sakuma

    Journal of Materials Science   40 ( 4 )   881 - 887   2005年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In some electroceramic materials, their unique electrical properties are due to potential barriers, i.e., double Schottky barriers (DSBs), formed at grain boundaries. So far, some researchers have revealed that the electrical properties of DSB are closely related to grain boundary characters, especially grain boundary coherency. For example, highly coherent boundary does not give PTCR or varistic property, while random types exhibit clear resistivity jump or abrupt current increment. Therefore, a concept of grain boundary design will be required for future device manufacturing, even in bulk materials. But it has not been clarified yet why the electron transport behaviors depend on them. In order to address this question, it is necessary to carry out a systematic experiment focusing on single grain boundaries using well-defined bicrystals. In the present study, we have summarized our studies with a special interest in electron transport behavior across single grain boundaries for n-type BaTiO 3, SrTiO3 and ZnO.

    DOI: 10.1007/s10853-005-6505-4

  • Simple and efficient fabrication of room temperature stable electride Melt-solidification and glass ceramics 査読

    SungWng Kim, Masashi Miyakawa, Katsuro Hayashi, Takashi Sakai, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Journal of the American Chemical Society   127 ( 5 )   1370 - 1371   2005年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Electrides are ionic compounds in which electrons act as anions. These compounds are expected to have interesting properties arising from their exotic structure. The fatal drawbacks of the thermal and chemical instability of organic electrides were resolved by the synthesis of a room temperature (RT) stable electride using single crystalline 12CaO·7Al2O3 (C12A7) with a nanoporous structure and the chemical treatments for a long duration. However, an innovative fabrication method is obviously required for practical applications such as cold electron-emitter and thermionic devices. Herein we report a simple synthesis for polycrystalline C12A7 electrides with a moderate electronic conductivity via a strongly reducing C12A7 "melt", i.e., direct solidification of the melt or crystallization of the transparent glass. Generation of carrier electrons and precipitation of the C12A7 phase from the strongly reducing melt and glass are likely associated with the incorporation of carbon-related anions for stabilizing the C12A7 phase and keeping the mobile electrons in C12A7. These findings will be broadly utilized for applications by mass production in a desired shape and dimension, facilitating the research of electrides.

    DOI: 10.1021/ja043990n

  • Photoinduced generation of electron anions in H-doped nanoporous oxide 12CaO·7 Al2 O3 Toward an optically controlled formation of electrides 査読

    Peter V. Sushko, Alexander L. Shluger, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Applied Physics Letters   86 ( 9 )   1 - 3   2005年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We suggest, on the basis of detailed ab initio calculations of both ground and photoexcited states of H-doped 12CaO·7 Al2 O3 (C12A7:H), that stable high-conductivity regions can be optically generated in this insulating system. Each H- ion in C12A7:H can, under photoirradiation at 3.8-4.5 eV, produce up to two electrons and a proton that binds to the lattice network and forms OH-. Mobile electrons play a role of anions in this system. They move over subnanosized cages of the C12A7 lattice via polaron hopping. The insulating state is reversibly restored upon heating to 300 °C.

    DOI: 10.1063/1.1871359

  • Electronic insulator-conductor conversion in hydride ion-doped 12CaO·7Al2O3 by electron-beam irradiation 査読

    Katsuro Hayashi, Yoshitake Toda, Toshio Kamiya, Masahiro Hirano, Minako Yamanaka, Isao Tanaka, Takahisa Yamamoto, Hideo Hosono

    Applied Physics Letters   86 ( 2 )   2005年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We report formation of persistent carrier electrons in hydride ion (H-) -incorporated 12CaO·7Al2O3 (C12A7) by electron-beam irradiation. The electrical conductivity of H- -doped C12A7 single crystals increases with the electron-beam irradiation dose, accompanied with a green coloration attributable to a carrier electron formation. A 25 keV electron beam with a dose of ~500 μC cm-2 fully converts the conductivity in surface layers to the depth of ~4 μm. Carrier electron formation is most likely due to electron-hole pairs generated in the electron excitation volume and subsequent energy transfer to the H- ions. The estimated carrier formation yield per an incident electron is ~30. These findings may enable a fine patterning of the conductive area without photomasks and photoresists.

    DOI: 10.1063/1.1852723

  • Formation of inorganic electride thin films via site-selective extrusion by energetic inert gas ions 査読

    Masashi Miyakawa, Yoshitake Toda, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Toshio Kamiya, Noriaki Matsunami, Hideo Hosono

    Journal of Applied Physics   97 ( 2 )   2005年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Inert gas ion implantation (acceleration voltage 300 kV) into polycrystalline 12CaO·7 Al2 O3 (C12A7) films was investigated with fluences from 1× 1016 to 1× 1017 cm-2 at elevated temperatures. Upon hot implantation at 600 °C with fluences greater than 1× 1017 cm-2, the obtained films were colored and exhibited high electrical conductivity in the as-implanted state. The extrusion of O2- ions encaged in the crystallographic cages of C12A7 crystal, which leaves electrons in the cages at concentrations up to ~1.4× 1021 cm-3, may cause the high electrical conductivity. On the other hand, when the fluence is less than 1× 1017 cm-2, the as-implanted films are optically transparent and electrically insulating. The conductivity is enhanced and the films become colored by irradiating with ultraviolet light due to the formation of F+ -like centers. The electrons forming the F+ -like centers are photo released from the encaged H- ions, which are presumably derived from the preexisting OH- groups. The induced electron concentration is proportional to the calculated displacements per atom, which suggests that nuclear collision effects of the implanted ions play a dominant role in forming the electron and H- ion in the films. The hot ion implantation technique provides a nonchemical process for preparing electronic conductive C12A7 films.

    DOI: 10.1063/1.1829151

  • Partial oxidation of methane to syngas over promoted C12A7 査読

    Shuwu Yang, Junko N. Kondo, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Kazunari Domen, Hideo Hosono

    Applied Catalysis A: General   277 ( 1-2 )   239 - 246   2004年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Partial oxidation of methane into syngas (CO and H2) was investigated over 12CaO·7Al2O3 (Cl2A7) promoted by metals such as Ni, Co, Pt, Pd and Ru. The effect of space velocity and metal loading was studied, and the catalytic behavior of Ni/Cl2A7 was compared with nickel catalysts supported on CaO, α-Al2O3 and other calcium aluminates with high CaO/Al2O3 ratio. On Ni, Pt and Pd/Cl2A7, this reaction readily happened at temperatures as low as 500 °C and attained thermodynamic equilibrium. Five samples were investigated at 800 °C and at a space velocity of 240,000 ml g-1 h-1. Their activity values decreased in the following order: 1% Pt/Cl2A7 > 5% Co/C12A7 > 5% Ni/C12A7 > 1% Ru/C12A7 > 1% Pd/Cl2A7. The activity and selectivity of Ni/Cl2A7 and Pt/Cl2A7 increased with metal loading, and the activity of 10% Ni/C12A7 has been comparable to that of 1% Pt/C12A7. Ni/C12A7 exhibitedlow coke formation rate and the material was more active than nickel supported on CaO, α-Al2O3, 3CaO·Al2O3 (C3A) or CaO·Al2O3 (CA), owing to the good dispersion of NiO on C12A7 and the existence of active oxygen ions incorporated in its nanocages.

    DOI: 10.1016/j.apcata.2004.09.030

  • Superoxide ion encaged in nanoporous crystal 12CaO-7Al2O 3y continuous wave and pulsed electron paramagnetic resonance 査読

    Satoru Matsuishi, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Isao Tanaka, Hideo Hosono

    Journal of Physical Chemistry B Materials   108 ( 48 )   18557 - 18568   2004年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Continuous wave and pulsed electron paramagnetic resonance studies were performed on the Superoxide ion, O2-, encaged in the nanoporous crystal 12CaO'7Al2O3 (C12A7). Hyperfine splitting due to 17O in O2- was observed in C12A7 heated in 40% 17O-enriched O2 gas at 550 °C, providing solid evidence that encaged O2derives from gaseous O2 in the atmosphere via reactions with free oxygen ions in the cage. Angular variations of g values, 17O hyperfine splitting in the single crystal at 20 K, and 27Al electron spin-echo envelope modulation pattern for the powder at 4 K clarified that an O2- is encaged in a subnanometer-sized cage of C12A7 and adsorbed on a Ca2- ion forming a part of the cage wall. Further, two oxygen atoms in the O2ion are equivalent in the cage, indicating that the O2- ion takes a "side-on" configuration. Then, the O-O bond is perpendicular to the 2-fold rotation axis (C2 \\ (100)) across the center of the cage and directed to two oxygen ions forming the cage wall. Variation in the g values with temperature indicates that the O2- may be regarded as solidlike below ∼20 K and above this temperature the rocking motion of the O-O bond about the C2 axis is activated with an increase in temperature, but the anisotropy in the motion remains even at 400 K. This result may be explained by a view that Coulombic interaction of the Ca2- with the fully occupied π orbital in the O2 - is stronger than that with the semioccupied π orbital, controlling the dynamics.

    DOI: 10.1021/jp046963s

  • Effect of stability and diffusivity of extra-framework oxygen species on the formation of oxygen radicals in 12CaO-7Al2O3 査読

    Katsuro Hayashi, Naoto Ueda, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Solid State Ionics   173 ( 1-4 SPEC. ISS. )   89 - 94   2004年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The thermodynamics and kinetics of oxygen radical formation process in a nanoporous crystal, 12CaO-7Al2O3, were examined by isothermal annealing experiments in dry atmospheres. It is clarified that the formation of oxygen radicals, O-2 and O-, in the crystal occurs in the following three steps; outward diffusion of extra-framework oxide ions, its oxidation by absorbed oxygen molecules to form O- and O-2 at the surface, and subsequent inward diffusion of the oxygen radicals. The instability of the extra-framework oxide ions is essentially the driving force for the process. Further, the analyses allow to predict the total oxygen radical content for a given annealing condition.

    DOI: 10.1016/j.ssi.2004.07.057

  • Photonic materials utilizing naturally occurring nanostructures 査読

    Hayato Kamioka, Hidenori Hiramatsu, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry   166 ( 1-3 )   141 - 147   2004年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We report distinct optical/electrical properties inherent to build-in nanostructures in transparent oxide based materials, oxychalcogenides LaCuOS and LaCuOSe having naturally formed multi-quantum well structures and 12CaO·7Al2 O3 (C12A7) with a unique nanoporous structure. LaCuOSe doped with Mg ions exhibit degenerative p-type conduction presumable due to "modulation doping mechanism" with a high mobility of 4.0 cm2 V-1 s-1 even at high hole concentration (∼2×1020 cm-3). The room temperature exciton, having a large binding energy (∼50 meV) due to the confinement effect of carriers in the CuS or CuSe layer, induces a large optical nonlinearity at room temperature (RT) (χ(3) = 2-4×10-9 esu) near the absorption band. The H- ion entrapped in nanosize cages in C12A7 lattice causes an persistent conversion at RT from an electric insulator (<10-10 S cm-1) to a semiconductor (0.3-100 S cm-1) by capturing electrons photo-ionized from H- ions in the cages. This is a first electronic conductor based on main group light metal oxides.

    DOI: 10.1016/j.jphotochem.2004.04.033

  • Formation of oxygen radicals in 12CaO·7Al2O3 Instability of extraframework oxide ions and uptake of oxygen gas 査読

    Katsuro Hayashi, Satoru Matsuishi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Journal of Physical Chemistry B Materials   108 ( 26 )   8920 - 8925   2004年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The thermodynamics and kinetics of oxygen radical formation in cages of a nanoporous crystal, 12CaO·7Al2O3, were examined during isothermal annealing in a dry oxygen atmosphere. The formation of oxygen radicals, O2
    - and O-, involves the outward diffusion of extraframework oxide ions, their oxidation by absorbed oxygen molecules to form O- and O2
    - at the surface, and subsequent inward diffusion of the oxygen radicals. The instability of the extraframework oxide ions provides the driving force for this process. Evaluating the radical formation enthalpy and entropy enabled us to determine the temperature and oxygen partial pressure dependences of equilibrium oxygen radical concentration. The rate-limiting process for the radical formation is not the surface reaction, but the total ionic diffusion process, in which the smaller diffusivity of O2
    - likely dominates the process.

    DOI: 10.1021/jp037916n

  • Natural nanostructures in ionic semiconductors 査読

    Toshio Kamiya, Hiromichi Ohta, Hidenori Hiramatsu, Katsuro Hayashi, Kenji Nomura, Satoru Matsuishi, Kazushige Ueda, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Microelectronic Engineering   73-74   620 - 626   2004年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Nanostructures naturally formed in oxide semiconductor crystals are discussed in relation to their electronic structure and properties. Three different crystals are studied: (i) layered oxychalcogenides LnCuOCh (Ln = lanthanide, Ch = chalcogen), (ii) homologous series layered oxides RMO 3(ZnO)m (R = In, Lu etc., M = In, Ga etc., m = integer), and (iii) nanoporous crystal 12CaO7 · Al2O3 (C12A7). Coexistence of moderately large mobility, intense photoluminescence arising from room-temperature exciton and high-density hole is explained by a natural modulation doping structure in LnCuOCh. C12A7 exhibits different properties by replacing free O2- ions anions clathrated in its subnanometer-sized cages with O-, H-, and electron. The electronic structures of the clathrated anions were investigated by ab initio calculations and discussed in terms of possible quantum structures and applications.

    DOI: 10.1016/j.mee.2004.03.003

  • Field emission of electron anions clathrated in subnanometer-sized cages in [Ca24Al28O64]4+(4e-) 査読

    Yoshitake Toda, Satoru Matsuishi, Katsuro Hayashi, Kazushige Ueda, Toshio Kamiya, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Advanced Materials   16 ( 8 )   685 - 689+665   2004年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    [Ca24Al28O64]4+(4e-) is a new inorganic electride, which is air-stable even at ∼ 300°C. Its electron field-emission properties originate from electron anions encaged in subnanometer-sized cages embedded in its crystal structure. und the emission current is controlled by Fowler-Nordheim field emission at high electric fields (see Figure). Field-emission display devices demonstrate bright light emission clearly visible under ambient light (inset).

  • Direct characterization of grain-boundary electrical activity in doped (Ba0.6Sr0.4)TiO3 by combined imaging of electron-beam-induced current and electron-backscattered diffraction 査読

    Katsuro Hayashi, Takahisa Yamamoto, Yuichi Ikuhara, Taketo Sakuma

    Journal of the American Ceramic Society   87 ( 6 )   1153 - 1156   2004年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Simultaneous measurements of remote electron beam induced current (REBIC) and orientation imaging microscopy (OIM) in a scanning electron microscope (SEM) have been applied to a polycrystalline (Ba0.6Sr0.4)TiO3 with a positive temperature coefficient of resistivity (PTCR) to elucidate a grain-boundary character dependence of the potential barrier formation. The absence of electrical activity in a coherent Σ3 twin boundary is clearly imaged. The resistivity of individual grain boundaries estimated from a resistive contrast image is interpreted in terms of geometrical coherency, which is defined by the degree of coincidence in the reciprocal lattice points.

    DOI: 10.1111/j.1551-2916.2004.01153.x

  • Persistent electronic conduction in 12CaO·7Al2O 3 thin films produced by Ar ion implantation Selective kick-out effect leads to electride thin films 査読

    Masashi Miyakawa, Katsuro Hayashi, Yoshitake Toda, Toshio Kamiya, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Quaternary International   811   385 - 389   2004年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A new method to convert 12CaO·7Al2O3 (C12A7) thin films to electronic conductor by hot Ar+ ion implantation has been developed and its mechanism is discussed. It was found that hot Ar + ion implantation extruded free O2- ions in C12A7 films by kick-out effects at fluences higher than 1×1017 cm -2, which left electrons in the cages embedded in C12A7 crystal and produced high concentration F+-like centers (∼1.4×10 21 cm-3). The resulting films show coloration and persistent electronic conduction with conductivities up to ∼1 Scm -1. On the other hand, fluences less than 1×1017 cm-2 kept the films transparent and insulating.

  • Formation and Desorption of Oxygen Species in Nanoporous Crystal 12CaO·7Al2O3 査読

    Shuwu Yang, Junko N. Kondo, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Kazunari Domen, Hideo Hosono

    Chemistry of Materials   16 ( 1 )   104 - 110   2004年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The formation and desorption mechanisms of oxygen species in nanoporous crystal 12CaO· 7Al2O3 (C12A 7) are studied by temperature-programmed desorption (TPD), electron-spin resonance (ESR), and Raman spectroscopy. Various oxygen ion species, including O-, O2-, and O 22-, are observed to exist in C12A7 at high concentrations (∼1020 cm-3). The desorption of these oxygen species in C12A7 is proposed to proceed in three steps: (1) diffusion of oxygen species from bulk to the surface (rate-limiting step), (2) decomposition of oxygen species into oxygen molecules, and (3) release of molecular oxygen into the gas phase. Oxygen species in C12A7 can be regenerated by heating in an O2 atmosphere at higher than 400 °C, and the concentrations of O- and O2- increase with temperature. More O2 - is formed than O- at low activation temperatures, whereas nearly equal amounts of O- and O2- are formed at high temperatures around 1350 °C. At 400-700 °C, a considerable amount of molecular oxygen, O2, is suggested to be present together with other oxygen species. The formation of oxygen ion species occurs in a manner reverse to the desorption processes, with the first step involving diffusion of oxygen from the atmosphere into nanocages of C 12A7.

    DOI: 10.1021/cm034755r

  • Hopping and optical absorption of electrons in nano-porous crystal 12CaO·7Al2O3 査読

    Peter V. Sushko, Alexander L. Shluger, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Thin Solid Films   445 ( 2 )   161 - 167   2003年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Recently it has been discovered that a nano-porous main group oxide 12CaO·7Al2O3 (C12A7) can be converted from a wide-gap insulator to a good transparent conductor. Using ab initio modelling we explain good conductivity of this material by very small barriers for hopping of localised electrons between neighbouring positive cages. We show that optical absorption of C12A7 in infrared region and at energies higher than 2.7 eV is due to inter-cage and intra-cage electron transitions, respectively. The proposed mechanisms can be useful in further search for conducting transparent media.

    DOI: 10.1016/S0040-6090(03)01156-8

  • Thin film fabrication of nano-porous 12CaO·7Al2O 3 crystal and its conversion into transparent conductive films by light illumination 査読

    Yoshitake Toda, Masashi Miyakawa, Katsuro Hayashi, Toshio Kamiya, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Thin Solid Films   445 ( 2 )   309 - 312   2003年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Thin film fabrication of crystalline 12CaO·7Al2O 3 (C12A7) with zeolitic structure was examined, and their electrical and optical properties were measured. Polycrystalline thin films were prepared by post-annealing of amorphous films in oxygen atmosphere at temperatures above 800 °C. Choice of substrates was crucial for obtaining single-phase thin films. Although various oxide substrates (single crystals of Al 2O3, Y-stabilized ZrO2, MgO and silica glass) were examined, single-phase films were obtained only for MgO substrates and the other substrates reacted with the CaO component in the films during post-annealing. The optical band gap of C12A7 was evaluated to be 5.9 eV. Hydride ions were incorporated into the film by a thermal treatment in a hydrogen atmosphere at 1200 °C. The resulting transparent thin films were converted into transparent persistent electronic conductors exhibiting an electrical conductivity 6.2×10-1 Scm-1 at 300 K by ultraviolet light illumination. This is the first example of transparent conductive thin film in which conductive areas can be patterned directly by light.

    DOI: 10.1016/S0040-6090(03)01170-2

  • Fabrication of highly conductive 12CaO·7Al2O3 thin films encaging hydride ions by proton implantation 査読

    Masashi Miyakawa, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Yoshitake Toda, Toshio Kamiya, Hideo Hosono

    Advanced Materials   15 ( 13 )   1100 - 1103   2003年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A method to obtain a polycrystalline thin film, where an amorphous C12A7 film was first deposited was developed. The effects of hydrogenation using thermal treatment in H2 atmosphere or proton implantation were investigated. The results indicated that the H-loaded C12A7 films provide a unique capability to realize semi-transparent electric circuits directly patterned by UV-light irradiation.

    DOI: 10.1002/adma.200304925

  • High-intensity atomic oxygen radical anion emission mechanism from 12CaO · 7 Al2O3 crystal surface 査読

    Quanxin Li, Hideo Hosono, Masahiro Hirano, Katsuro Hayashi, Masateru Nishioka, Hideo Kashiwagi, Yoshifumi Torimoto, Masayoshi Sadakata

    Surface Science   527 ( 1-3 )   100 - 112   2003年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    12CaO·7Al2O3 (C12A7) crystal is an interesting material where a large amount of O-(c) and O2-(c) can be formed and trapped in the cages when it is sintered in dry oxygen. The emissive features of this material including the emission species, temperature dependence, field dependence, emission branch ratio, emission stability, the effects of water on the emission intensity, have been investigated. The temperature and oxygen pressure dependences of the electrical conductivity have also been measured. The mechanisms of the O- emission have been discussed based on the investigations of the emission and electrical conductivity features.

    DOI: 10.1016/S0039-6028(02)02575-X

  • Electron localization and a confined electron gas in nanoporous inorganic electrides 査読

    Peter V. Sushko, Alexander L. Shluger, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Physical Review Letters   91 ( 12 )   2003年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The nanoporous main group oxide [Formula presented] (C12A7) can be transformed from a wide-gap insulator to an electride where electrons substitute anions in cages constituting a positive frame. Our ab initio calculations of the electronic structure of this novel material give a consistent explanation of its high conductivity and optical properties. They show that the electrons confined in the inert positive frame are localized in cages and undergo hopping between neighboring cages. The results are useful for the understanding of behavior of confined electron gas of different topology and electron-phonon coupling, and for designing new transparent conductors, electron emitters, and electrides.

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.91.126401

  • Photo-induced insulator-semiconductor transition in 12CaO·7Al 2O3 (C12A7) 査読

    Katsuro Hayashi, Satoru Matsuishi, Toshio Kamiya, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Materials Research Society Symposium - Proceedings   747   247 - 255   2003年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We report the first electronic conduction in main group metal oxides (MGOs) or light-metal oxides, which are represented by alkaline-earth oxides, alumina, and silica. They are believed to be never converted to an electronic conductor. One of the MGOs, 12CaO·7Al2O3 (C12A7), has optical transparency, but electrical insulation limits intrinsic form. It is characterized by sub-nanometer sized cages in the lattice framework. Hydride ion, H- was incorporated into the cage by a thermal treatment of C12A7 single crystals or ceramics in hydrogen atmosphere. The product, C12A7:H, was colorless, transparent and a good insulator having electronic conductivity less than 10-10 S·cm-1. We found that the C12A7:H exhibits a coloration of yellowish green corresponding to optical absorptions at 2.8 and 0.4 eV with simultaneous conversion into an electronic conductor with 0.3 S·cm-1 at 300 K upon a irradiation of ultraviolet light, The conductive state continued even after the irradiation was stopped. Inversion to the insulator occurred when heated more than ∼320°C accompanying with rapid decay of the optical absorptions. When temperature rose above 550°C, H2 gas was released from the sample and the photosensitivity was lost. We consider that high concentration of F +-like centers are created by photo-released electrons from the H- anions being captured by empty cages. Further, a migration of the electrons at the F+-like centers may be responsible for the conduction. The visible light absorption loss is estimated to be only 1% for a 200 nm thick conductive C12A7:H films. The present properties provides novel applications such as direct optical writing of conducting wires on insulating transparent media.

  • Electric field emission of high density O- ions from 12CaO·7Al2O3 engineered to incorporate oxygen radicals 査読

    Katsuro Hayashi, M. Hirano, Q. X. Li, M. Nishioka, M. Sadakata, Y. Torimoto, S. Matsuishi, H. Hosonoa

    Electrochemical and Solid-State Letters   5 ( 9 )   2002年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We succeeded in extracting intense O- ion beam by applying dc voltage to a microporous crystal 12CaO·7Al2O3 (C12A7) engineered to incorporate extremely large amounts of O- (1.3 × 1020 cm-3) and O2- (2.7 × 1020 cm-3) in crystallographic cages. The O- ion beam is monochromatic and the current density (∼2 μA/cm2) is higher by three orders of magnitude than the maximum value recorded for yttrium-stabilized ZrO2 (YSZ). A surface metal electrode, essential for the YSZ to dissociate a drifted O2- in the bulk into an O- and an electron on the surface, is not needed for the C12A7. The presence of extremely large concentrations of O- and O2- ions and fast oxygen-ion-conductive nature of C12A7 allow extraction of O- ions directly from the surface.

    DOI: 10.1149/1.1498970

  • Absolute emission current density of O- from 12CaO7Al 2O3 crystal 査読

    Q. X. Li, Katsuro Hayashi, M. Nishioka, H. Kashiwagi, M. Hirano, Y. Torimoto, H. Hosono, M. Sadakata

    Applied Physics Letters   80 ( 22 )   4259 - 4261   2002年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Strong and high purity O- negative ion emission has been observed from a synthesized crystal 12CaO7Al2O3 surface. A μA/cm2-level O- emission from this material has been achieved at the surface temperature of 800°C and the extraction field over 1000 V/cm, which is about three orders of magnitude higher than the current density emitted from the Y2O3-stabilized ZrO2 electrolyte surface. The strong emissivity of this material, as well as easy and economical fabrication, may provide a useful tool to generate the O- negative ion, which is expected to be one of the most important radicals for chemical syntheses and material modifications.

    DOI: 10.1063/1.1476958

  • Reproducibility of O- negative ion emission from C12A7 crystal surface 査読

    Quanxin Li, Katsuro Hayashi, Masateru Nishioka, Hideo Kashiwagi, Masahiro Hirano, Yoshifumi Torimoto, Hideo Hosono, Masayoshi Sadakata

    Japanese Journal of Applied Physics, Part 1: Regular Papers & Short Notes   41 ( 5 )   2002年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Reproducibility, stability and oxygen-pressure dependence of O- negative ion emission from a synthesized crystal 12CaO · 7Al2O3 (C12A7) surface have been investigated. We found the continuous O- implantation into the C12A7 crystal can be simply realized by supplying electron and oxygen on the Au-deposited C12A7 surface via electrocatalytic reactions. The O- emission from the consumed C12A7 surface was recovered after the implantation operation (O2:0.13 Pa; 770°C) for 30 minutes. In contrast, the implantation influence on electron emission is negligible. The O- emission intensity is nearly constant in the O2 pressure lower than 1 × 10-3 Pa. The O- implantation mechanism will be addressed.

  • Crystal growth of Ca12Al14O33 by the floating zone method 査読

    Satoshi Watauchi, Isao Tanaka, Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Journal of Crystal Growth   237-239 ( 1 4 I )   801 - 805   2002年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We have grown single crystals of Ca12Al14O33 (C12A7), a congruently melting compound, by the floating zone method. With the conventional method, the shape of the solid-liquid interface was concave, and many bubbles and cracks remained in the grown crystal. To reduce them, the crystal growth at a lower growth rate and the control of the shape of the solid-liquid interface were examined. For the growth rate <0.3 mm/h, the amount of bubbles was reduced considerably. However, in such a condition, a significantly large bubble was often formed in the molten zone, which disturbed the stability of the molten zone. Introducing an alumina tube as a heat reservoir at a suitable position in the heated area, the shape of the solid-liquid interface could be changed from concave to a convex one. This may suggest that the effect of the concave interface could be eliminated and crystals with high quality may be grown at a higher growth rate.

    DOI: 10.1016/S0022-0248(01)02038-3

  • Translucent ceramics of 12CaO · 7Al2O3 with microporous structure 査読

    Katsuro Hayashi, Masahiro Hirano, Hideo Hosono

    Journal of Materials Research   17 ( 6 )   1244 - 1247   2002年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We examined the densification of 12CaO · 7Al2O3 (C12A7), which has a microporous lattice framework with a cavity of approximately 0.4 nm. Fully densified translucent ceramics are obtained when hydrated C12A7 powders prepared as precursors are sintered in a dry oxygen atmosphere at 1300°C. The average transmittance between 400-800 nm for 1-mm-thick samples is improved up to approximately 70% with a 48-h increase in the sintering time. Dissociation of water molecules at the grain-pore interface into grains which entraps hydroxide ions in the crystallographic cage, and the release of the hydroxide ions into the atmosphere during the sintering procedure are considered to play crucial roles in the pore-annihilation processes.

    DOI: 10.1557/JMR.2002.0185

  • Near-UV emitting diodes based on a transparent p-n junction composed of heteroepitaxially grown p-SrCu2O2 and n-Zno 査読

    H. Hosono, H. Ohta, Katsuro Hayashi, M. Orita, M. Hirano

    Journal of Crystal Growth   237-239 ( 1 4 I )   496 - 502   2002年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A near-UV emitting diode was fabricated by successive heteroepitaxial growth of In2O3:Sn(ITO), n-electrode, n-ZnO, and p-SrCu2O2 (SCO) on an extremely flat surface of yttria-stabilized ZrO2 single crystalline substrate using a pulsed-laser deposition technique. Upon current injection at room temperature, the resulting diode emitted near-UV light with a peak at 382 nm. The threshold voltage for emission was ∼ 3 V, which is in agreement with the energy difference between the ZnO donor level and the SCO acceptor level. The epitaxial relationship between SCO and ZnO depends on the deposition temperature of SCO on ZnO. The inhomogeneity of the SCO crystal was improved by raising the deposition temperature from 350°C to 600°C. The threshold current for near-UV emission from the diode fabricated by deposition of the SCO film at 600°C was reduced to ∼ 1/5 of that at 350°C. A reason why this heteroepitaxial growth occurs for oxides with large lattice misfit is explained in terms of the high ionicity of chemical bonds in oxides.

    DOI: 10.1016/S0022-0248(01)01951-0

  • Formation of potential barrier related to grain-boundary character in semiconducting barium titanate 査読

    Katsuro Hayashi, Takahisa Yamamoto, Yuichi Ikuhara, Taketo Sakuma

    Journal of the American Ceramic Society   83 ( 11 )   2684 - 2688   2000年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Resistance-temperature (R-T) characteristics were measured directly at single-grain boundaries in 0.1-mol%-niobium-doped barium titanate bicrystals that had been fabricated from polycrystalline sinters, to determine a geometrical grain-boundary character dependence of the positive temperature coefficient of resistivity (PTCR) effect. Both random boundaries and low-Σ boundaries exhibit a similar grain-boundary character dependence of the PTCR effect through a simple geometrical analysis, using the coincidence of reciprocal lattice points. Differences of the R-T characteristics in individual boundaries have been explained in terms of the formation of a potential barrier that is associated with the oxidation of grain boundaries during cooling, after sintering or annealing. The grain-boundary character is likely to affect the diffusivity of O2- ions and, hence, is crucial to the formation of the potential barrier.

  • Current-voltage characteristics of Σ1 boundaries with and without cobalt ions in niobium-doped SrTiO3 bicrystals 査読

    Takahisa Yamamoto, Katsuro Hayashi, Yuichi Ikuhara, Taketo Sakuma

    Journal of the American Ceramic Society   83 ( 6 )   1527 - 1529   2000年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Current-voltage (I-V) characteristics across Σ1 boundaries of Nb-doped SrTiO3 bicrystals were investigated with a special interest in the effect of an impurity ion, cobalt. The Σ1 boundary with cobalt ions was fabricated by hot-joining technique after evaporating metallic cobalt onto the (001) plane used for a contact plane. High-resolution transmission electron microscopy (HREM) study associated with X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS) revealed that cobalt solved and distributed around the Σ1 boundary which was perfectly joined without any second films. It was found that the Σ1 boundary with cobalt ions exhibited a nonlinear I-V relationship while the Σ1 boundary without cobalt ions showed a linear I-V relationship. This result indicates that the presence of cobalt itself at the boundary can form a potential barrier irrespective of grain boundary coherency.

    DOI: 10.1111/j.1151-2916.2000.tb01423.x

  • Misorientation dependence of grain boundary resistivity in Nb-doped barium titanate 査読

    Katsuro Hayashi, Takahisa Yamamoto, Yuichi Ikuhara, Taketo Sakuma

    Key Engineering Materials   ( 181-182 )   51 - 54   2000年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The influence of orientation of grain boundary plane as well as misorientation of grain boundary on positive temperature coefficient of resistivity (PTCR) was examined in 0.1mol%Nb-doped barium titanate. The magnitude of the PTCR effect mainly depends on tilt component of misorientation as compared to twist one. This dependence is considered to be related to the fact that grain boundary with low-index plane has low grain boundary energy, and hence hinders the formation of potential barrier.

  • Grain boundary structure and electrical properties in Nb-doped SrTiO3 bicrystals 査読

    Takahisa Yamamoto, Katsuro Hayashi, Yuichi Ikuhara, Taketo Sakuma

    Key Engineering Materials   ( 181-182 )   225 - 228   2000年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Grain boundary structure and electrical properties were examined for Nb-doped SrTiO3 bicrystals. Bicrystals with Σ1, cobalt-segregated Σ1, and small angle boundaries were prepared by hot joining technique. High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) study revealed that two single crystals were perfectly joined without any secondary phases in all kinds of bicrystals. Σ1 boundary exhibited linear I-V characteristic while non-linear I-V behavior appeared in cobalt-segregated Σ1 boundary in spite of the similar coherent boundary. On the other hand, it was found that non-linearity became remarkable by reduction of cooling-rate after joining even in a small angle boundary, whose dislocation structure is stable against annealing treatment. This result suggests that negative-charged point defects must play an important role on the formation of potential barriers.

  • Chemical bonding state at grain boundaries in BaTiO3doped with a small amount of cation 査読

    T. Yamamoto, Katsuro Hayashi, Y. Ikuhara, T. Sakuma

    Philosophical Magazine Letters   79 ( 6 )   327 - 331   1999年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The chemical bonding state at grain boundaries was examined with electron- energy-loss spectroscopy in BaTiO3doped with a small amount of cations at a level of 0.001. In contrast with A-site excess compounds, the oxygen K-edge electron energy-loss near-edge structure spectra were different for grain interiors and for grain boundaries in B-site excess compounds. The difference is explained in terms of the linkage of TiO6octahedra at grain boundaries in the B-site excess BaTiO3.

    DOI: 10.1080/095008399177165

  • Grain boundary structure in BaTiO3 with a small excess of Ti-site dopant 査読

    T. Yamamoto, Y. Ikuhara, Katsuro Hayashi, T. Sakuma

    Materials Science Forum   294-296   247 - 250   1999年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Grain boundary structure was examined with HRTEM and EELS for BaTiO3 doped with a small amount of cations with a special interest in chemical bonding state. It was found that the grain boundary structure was sensitive to a small excess of Ti-site dopant. The grain boundaries arc facetted with {210} habits and an ordered structure is formed. HRETM and EELS examination combined with molecular orbital calculation clearly revealed that TiO6 octahedral linkage changes from corner-sharing in the grain interior to edge-sharing at the grain boundary.

  • Grain boundary character dependence of potential barrier in barium titanate 査読

    Katsuro Hayashi, T. Yamamoto, Y. Ikuhara, T. Sakuma

    Materials Science Forum   294-296   711 - 714   1999年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Positive temperature coefficient of resistivity (PTCR) effect is directly measured in bicrystal specimens of Nb-doped BaTiO3 to examine its grain boundary character dependence and to clarify the nature of the potential barrier formed at grain boundaries. The coherency of grain boundaries is evaluated from a geometric method based on the coincidence of reciprocal lattice points (CRLP). Larger PTCR effects were obtained for random grain boundaries rather than coherent boundaries. The formation of the potential barrier is discussed from an analysis of the resistance-temperature characteristics.

  • Grain boundaries in BaTiO3 with a small cation nonstoichiometry 査読

    T. Yamamoto, Y. Ikuhara, Katsuro Hayashi, T. Sakuma

    Key Engineering Materials   169   113 - 116   1999年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Grain boundary structure in BaTiO3 doped with a small amount of dopants was examined. It was found that grain growth behavior was very sensitive to the substituting sites of dopants, i.e., A- or B-site in a perovskite structure ABO3. Abnormal grain growth takes place in B-site type dopant excess BaTiO3 while normal grain growth occurs in A-site type dopant excess BaTiO3. High-resolution electron microscopy (HRTEM) study associated with electron energy-loss spectroscopy (EELS) revealed that the grain boundaries were facetted with {210} type habits and extra Ti-O2 bonds were formed along the facetted grain boundaries in the compounds doped with B-site type dopants. Controlling the doping ratio of A- and B-site type dopants severely, coarse-grained sinters whose grain size was about 1 mm could be obtained.

  • Grain Boundary Potential Barrier in Barium Titanate PTC Ceramics 査読

    Katsuro Hayashi, T. Yamamoto, T. Sakuma

    Key Engineering Materials   157-158   199 - 206   1999年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A numerical calculation based on a drift-diffusion model was made to explain the experimental current-voltage (J-V) characteristics at a single grain boundary in Nb-doped BaTiO3. The temperature dependence of breakdown voltage in J-V characteristics can be reasonably explained by taking into account the change in occupation of interface states. The nonlinearity coefficients in J-V characteristics are interpreted in terms of energetic distribution of interface states and spatial distribution of the states near the grain boundary.

  • Grain boundary electrical barriers in positive temperature coefficient thermistors 査読

    Katsuro Hayashi, Takahisa Yamamoto, Yuichi Ikuhara, Taketo Sakuma

    Journal of Applied Physics   86 ( 5 )   2909 - 2913   1999年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Both current-voltage (I-V) and capacitance-voltage (C-V) characteristics were studied in Nb-doped BaTiO3 bicrystals to verify the potential barrier model. The potential barrier of n-i-n structure can reasonably describe the observed data in comparison with that of double Schottky barrier (DSB) model. The difference in the I-V characteristics between the two models is characterized by the appearance of the sub-ohmic behavior with α<1. In the DSB model, the barrier height is kept almost the same because the acceptor states are strongly pinned by the Fermi level. When the acceptor states are completely occupied, the potential barrier will collapse and then the current will increase steeply.

    DOI: 10.1063/1.371140

  • Direct observation of the double Schottky barrier in niobium-doped barium titanate by the charge-collection current method 査読

    Noriyasu Kataoka, Katsuro Hayashi, Takahisa Yamamoto, Yoshihiro Sugawara, Yuichi Ikuhara, Taketo Sakuma

    Journal of the American Ceramic Society   81 ( 7 )   1961 - 1963   1998年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Charge-collection (CC) current was measured at a single grain boundary, which exhibited positive temperature coefficient of resistivity (PTCR) effects, in 0.1-mol%-Nb-doped BaTiO 3. The CC current systematically reversed across the grain boundary above the Curie point, which indicated the presence of a double Schottky barrier (DSB) at the grain boundary. In contrast, the CC current was constant across the grain boundary below the Curie temperature. The result obtained from the CC current measurement agrees with the classical DSB model in donordoped BaTiO 3, indicating the PTCR effects.

  • Grain boundary structure in TiO2-excess barium titanate 査読

    Takahisa Yamamoto, Yuichi Ikuhara, Katsuro Hayashi, Taketo Sakuma

    Journal of Materials Research   13 ( 12 )   3449 - 3452   1998年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Grain boundary structure was examined in 0.1 mol% TiO2-excess BaTiO3 by high-resolution electron microscopy (HRTEM) and electron energy loss spectroscopy (EELS). Their grain boundaries were mostly faceted with {210} type habit. The faceted boundaries were characterized to be associated with an extra Ti-O2 bond with the rutile-like structure. The grain growth behavior in a small TiO2-excess BaTiO3 is discussed from the viewpoint of grain boundary structure.

    DOI: 10.1557/JMR.1998.0469

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書籍等出版物

  • Mixed Anion Compounds

    Hiroshi Kageyama (著), Hiraku Ogino (著), Tetsuya Hasegawa (著) (Katsuro Hayashi, 分担著)(担当:共訳)

    Royal Society of Chemistry  2023年5月 

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    記述言語:英語   著書種別:学術書

    DOI: ISBN-10 ‏ : ‎ 183916512X ISBN-13 ‏ : ‎ 978-1839165122

  • 次世代二次電池の開発状況

    監修 金村聖志、林克郎(分担)(第二編第6章担当)(担当:共著)

    シーエムシー出版  2023年4月 

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    記述言語:日本語   著書種別:学術書

  • 複合アニオン化合物の科学

    稲熊宜之, 内本喜晴, 荻野拓, 越智正之, 垣花眞人, 陰山洋, 北川俊作, 木本浩司, 桑原彰秀, 小林玄器, 小林亮名, 設樂一希, 高津浩, 竹入史隆, 田部勢津久, 辻本吉廣, 長谷川哲也, @林克郎, 廣瀬靖, 本郷研太, 前園涼, 前田和彦, 鱒渕友治, 松石聡, 三上昌義, 八島正知, 山本健太郎, 山本隆文(担当:共著)

    丸善出版  2021年3月 

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    担当ページ:ISBN 978-4-621-30610-9   記述言語:日本語   著書種別:一般書・啓蒙書

    近年、単一の化合物中に複数のアニオン種を含む“複合アニオン化合物”が、新しい種類の無機材料として注目されている。複合アニオン化合物が取り得る配位構造や結晶構造は膨大であり、これまでにない革新的機能の発現が期待される。 本書は、そのような複合アニオン化合物の科学を体系化した世界初の教科書である。1章で複合アニオン化合物に共通する特徴を整理したのち、2章以降で合成、解析、応用、理論計算における学理と実例を、2021年3月時点の知見に基づいて解説している。

講演・口頭発表等

  • Chemistry of hydride ion and proton in anion-encaging crystals: Mayenite and apatite 招待 国際会議

    林 克郎

    Nonstoichiometric Compounds Ⅵ  2016年9月 

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    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:LaFonda on the Plaza   国名:アメリカ合衆国  

  • セラミックス・セパレータ型ナトリウム系電池への取り組み 招待

    林 克郎

    第61回日本化学会中国四国産学連携化学フォーラム  2015年4月 

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    開催年月日: 2015年4月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:広島大学   国名:日本国  

  • 還元性熱処理による酸化物ホストへの水素化物イオン導入 招待

    林 克郎

    第65回応用物理学会  2018年3月 

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    記述言語:日本語  

    国名:日本国  

  • マイエナイト結晶を起点とした活性アニオンの評価と機能発現 招待

    林 克郎

    日本セラミックス協会第30回秋季シンポジウム  2017年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:日本国  

  • 遷移金属ドープCa3Ti2O7セラミックスの合成と光起電力効果

    岩見 大輔,林 克郎,赤松 寛文

    第 6 3 回セ ラ ミ ッ ク ス 基 礎 科 学 討 論 会  2025年1月 

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    開催年月日: 2025年1月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:新潟  

  • 層状ペロブスカイトLi2SrNb2O7のイオン・電子伝導性と電気ポーリング効果

    西岡 佳伊,Lu Zhentao,林 克郎,赤松 寛文

    第 6 3 回セ ラ ミ ッ ク ス 基 礎 科 学 討 論 会  2025年1月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2025年1月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:新潟  

  • Development of NASICON-Type Electrolyte and Electrode Materials for Oxide-Based All-Solid-State Na-Ion Batteries 国際会議

    Katsuro Hayashi

    Workshop on Cooperation Program Intaly-Japan Research and Development of Energy-Storage Technologies  2024年12月 

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    開催年月日: 2024年12月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:イタリア共和国  

  • High-Conductivity, Low-Temperature Sintered NASICON-Type Ceramic Electrolytes and Its Composite Integration with Electrode Active Materials

    Bowei Xun, Jian Wang, Yukio Sato, George Hasegawa, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi, Takaaki Natori, Tomoko Nakano

    第50回 固体イオニクス討論会  2024年12月 

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    開催年月日: 2024年12月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大阪  

  • LaH3への低原⼦価陽イオンドープによるイオン・電⼦輸送特性制御

    中⽥伊吹, 林克郎, ⾚松寛⽂, ⼤野真之

    第50回 固体イオニクス討論会  2024年12月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2024年12月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大阪  

  • ⾼誘電率を有するペロブスカイト型NaxLa(1-x)/3NbO3セラミックスにおける Naイオン伝導

    王健, ⾚松寛⽂, 林克郎

    第50回 固体イオニクス討論会  2024年12月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2024年12月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大阪  

  • Naイオン伝導ハロゲン系固体電解質の開発

    ⻩錚, 吉⽥傑, ⾚松寛⽂, 林克郎, ⼤野真之

    第50回 固体イオニクス討論会  2024年12月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2024年12月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大阪  

  • Sodium Ion Conducting Oxide Ceramics for Developing Solid-State Batteries 国際会議

    Katsuro Hayashi

    2024 Maritime Silk Road International Conference on the Cooperation and Integration of Industry, Education, Research and Application in Metallurgy and Energy  2024年12月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2024年12月

    会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:中華人民共和国  

  • 二重ペロブスカイトNaLaZr2O5におけるA席カチオン秩序と極性の熱制御

    王健、赤松寛文、林克郎

    日本セラミックス協会九州支部秋季研究発表会  2024年12月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2024年12月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福岡  

  • BaSn1-xYxO3-d系セラミックスにおける複合欠陥生成とアニオン置換

    小林 優仁・赤松 寛文・林 克郎

    日本セラミックス協会 第 37 回秋季シンポジウム  2024年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2024年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学  

  • Si/P 比の増加と Al のドーピングによる Na3Zr2(SiO4)2(PO4)系セラミックスのバルクおよび粒界伝導性の向上

    荀 勃伟・赤松 寛文・林 克郎

    日本セラミックス協会 第 37 回秋季シンポジウム  2024年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2024年9月

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学  

  • 高電場下で高誘電率を示すNaNbO3基反強誘電体の探索

    真島銀河, 下村優斗, 林克郎, 赤松寛文

    第61回 化学関連支部合同九州大会  2024年6月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2024年6月

    会議種別:ポスター発表  

    開催地:北九州市  

  • 酸化物系セラミックNaイオン電池の研究

    林克郎

    GX実現に向けた異分野連携シンポジウム  2024年4月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2024年4月

    記述言語:日本語  

    開催地:九州大学伊都キャンパス 稲盛財団記念館・稲盛ホール   国名:日本国  

  • 酸化物系ナトリウムイオン全固体電池にむけたガラスセラミック電極形成 招待

    林克郎

    第3回機能性フレキシブルとインクジェット技術分科会  2024年3月 

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    開催年月日: 2024年3月

    記述言語:日本語  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  • BaZr0.9Y0.1O2.9 への H-ドーピングと紫外照射効果

    #岡田 理,@赤松 寛文,@林 克郎

    第62セラミックス基礎科学討論会  2024年1月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2024年1月

    記述言語:日本語  

    開催地:上智大学四谷キャンパス   国名:日本国  

  • フッ素含有ポリマーを用いた層状ペロブスカイト酸化物 NaRTiO4(R:希土類)のトポケミカルフッ素化と結晶構造解析

    #宮西あおい,@大野 真之,@林 克郎 ,@赤松 寛文

    第62セラミックス基礎科学討論会  2024年1月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2024年1月

    記述言語:日本語  

    開催地:上智大学四谷キャンパス   国名:日本国  

  • NASICON-type electrode active materials in powder and film forms obtained by a glass-ceramic process 招待 国際会議

    Katsuro Hayashi

    2023 Maritime Silk Road International Conference on the Cooperation and Integration of Industry(2023/12/14-17)  2023年12月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2023年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:中華人民共和国  

  • 高濃度固体複合材料中のイオン輸送制御因子の検討

    #岡﨑 直斗,@赤松 寛文、@林 克郎、@大野 真之

    2023電気化学秋季大会  2023年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

  • 全固体硫黄正極へのハロゲン系固体電解質の利用検討

    #柳原 祥馬,@赤松 寛文、@林 克郎、@大野 真之

    2023電気化学秋季大会  2023年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

  • 新規ナトリウムイオン伝導ハロゲン系固体電解質: NaMCl6 (M = Nb、 Ta)

    #Huang Zheng,@赤松 寛文、@林 克郎、@大野 真之

    2023電気化学秋季大会  2023年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語  

    国名:日本国  

  • NASICON型 Na3V2(PO4)3のガラス-セラミックス結晶化と電気化学特性

    #Li Yuerong,#筍 勃,@赤松 寛文、@林 克郎

    2023電気化学秋季大会  2023年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2023年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:九州大学伊都キャンパス   国名:日本国  

  • Glass-ceramic sintering for NASICON electrode and electrolytes 国際会議

    林克郎

    The International Conference on Sintering 2023  2023年8月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2023年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:長良川国際会議場   国名:日本国  

  • 高温ニオブ酸リチウム型構造をもつ LixCoF3のトポケミカル合成と局所構造解析

    @赤松 寛文,#松尾 祐美,@松川 祐子,@大野 真之,@林 克郎,@(京都大学) 小野寺 陽平

    日本セラミックス協会 2023 年年会  2023年3月 

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    開催年月日: 2023年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:神奈川大学 みなとみらいキャンパス   国名:日本国  

  • トポケミカルフッ素化した層状ペロブスカイトSr1.1Tb1.9Fe2O7の結晶構造

    #伊藤 大志, @大野 真之, 林 克郎, @赤松 寛文

    第61回セラミックス基礎科学討論会  2023年1月 

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    開催年月日: 2023年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  • NZSPナシコン電解質を用いたナシコン系ガラスセラミックス電極の電気化学的特性評価

    林 克郎, #Shufan Jia, @大野 真之, #Jiang Wang, @長谷川 丈二, @赤松 寛文

    第48回固体イオニクス討論会  2022年12月 

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    開催年月日: 2022年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:トークネットホール仙台   国名:日本国  

  • ハロゲン系固体電解質の硫黄複合正極への利用検討

    #柳原 祥馬, @赤松 寛文, 林 克郎,@大野 真之

    第48回固体イオニクス討論会  2022年12月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:トークネットホール仙台   国名:日本国  

  • Fabrication and Characterization of NASICON-based All-Solid-State Battery (ASSB) Electrode 招待 国際会議

    林 克郎

    2022 International Industry-University-Research-Application Cooperation Conference-Symposium on International Cooperation in Metallurgy and Energy  2022年10月 

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    開催年月日: 2022年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  • 低許容因子ペロブスカイト型フッ化物LixCoF3 のトポケミカル合成

    #松尾祐美・@松川祐子・@北角将晃・@吉田傑・@大野真之・林克郎・@赤松寛文

    学術変革領域研究(A)「超秩序構造が創造する物性科学」第4回成果報告会  2022年10月 

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    開催年月日: 2022年10月

    記述言語:日本語  

    開催地:つくば市、国立研究開発法人物質・材料研究機構   国名:日本国  

  • Ruddlesden-Popper 型層状ペロブスカイトへのフッ素導入による構造歪み制御

    #伊藤大志・@吉田傑・@大野真之・林克郎・@赤松寛文

    学術変革領域研究(A)「超秩序構造が創造する物性科学」第4回成果報告会  2022年10月 

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    開催年月日: 2022年10月

    記述言語:日本語  

    開催地:つくば市、国立研究開発法人物質・材料研究機構   国名:日本国  

  • H-イオンドープ BaZr0.9Y0.1O2.95の紫外誘起効果と導電性

    #岡田 理・@大野 真之・@赤松 寛文・林 克郎

    第35回秋季シンポジウム 日本セラミックス協会  2022年9月 

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    開催年月日: 2022年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:徳島大学常三島地区   国名:日本国  

  • SPS 法により作製した Li2SrNb2O7セラミックスの誘電特性

    #秋 徹志・@赤松 寛文・@大野 真之・林 克郎

    第35回秋季シンポジウム 日本セラミックス協会  2022年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:徳島大学常三島地区   国名:日本国  

  • Na3Zr2(SiO4)2(PO4) セラミック電解質上に形成した NASICON-型 NaxTi2(PO4)2 ガラス-セラミック電極 の電気化学特性

    #賈 淑帆・@大野 真之・@長谷川 丈二・@赤松 寛文・林 克郎

    第35回秋季シンポジウム 日本セラミックス協会  2022年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年9月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:徳島大学常三島地区   国名:日本国  

  • 放射光を用いた新規フッ化物LixCoF3の結晶構造・電子状態解析

    #松尾祐美,@松川祐子,@北角将晃,@長谷川丈二,@吉田傑, @久保中亮翔,@吉田悠哉,@川崎龍志,@小林英一,@森吉千佳子 @大野真之,@藤田晃司,@林克郎,@赤松寛文

    XAFS討論会・SAGA-LS成果報告会  2022年8月 

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    開催年月日: 2022年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鳥栖サンメッセ 4階 ホール (佐賀県鳥栖市本鳥栖町 1819 番地)   国名:日本国  

  • Glass-ceramic NaxTi2(PO4)3 electrode on Na3Zr2Si2PO12 electrolyte and the electrochemical properties

    #賈 淑帆

    2022年電気化学秋季大会  2022年8月 

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    開催年月日: 2022年8月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:神奈川大学みなとみらいキャンパス   国名:日本国  

  • 多孔質 NaZr2(PO4)3およびカーボン複合体における湿度感受伝導性とキャパシタ特性

    林 克郎

    2022年電気化学秋季大会  2022年8月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年8月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:神奈川大学みなとみらいキャンパス   国名:日本国  

  • ヒドリド還元した酸素欠損ペロブスカイト化合物の点欠陥生成

    林 克郎

    複合アニオン化合物の創成と新機能-最終発表会  2022年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語  

    国名:日本国  

  • ヒドリド還元した酸素欠損ペロブスカイト化合物の点欠陥生成

    林 克郎

    複合アニオン化合物の創成と新機能-最終発表会  2022年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語  

    国名:日本国  

  • ハロゲン系固体電解質の安定性と全固体リチウム硫黄電池への利用

    #柳原 祥馬@林 克郎@大野 真之

    電気化学会第89回大会  2022年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語  

    国名:日本国  

  • 等価元素置換したNa3SbS4固体電解質の結晶構造とイオン輸送の相関

    #前川 舞有@吉田 傑@赤松 寛文@林 克郎@大野 真之

    電気化学会第89回大会  2022年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語  

    国名:日本国  

  • Glass-Ceramic Na3Ti2(PO4)3 with NASICON Structure as Anode material for Sodium Ion Battery

    #SHUFAN JIA,@林 克郎

    第60回セラミックス基礎科学討論会  2022年1月 

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    開催年月日: 2022年1月

    記述言語:日本語  

    開催地:熊本大学   国名:日本国  

  • 水酸化物-酸化物転換過程での分相を利用した多孔質メソクリスタル

    林 克郎

    第五回複合アニオンセミナー  2020年9月 

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    開催年月日: 2022年1月

    記述言語:日本語  

    国名:日本国  

  • Spark Plasma Sintering of Na-Ion Conducting Oxides, Sodium Lanthanum Zirconate Perovskite 招待 国際会議

    Katsuro HAYASHI, Naoto Toyomura, George Hasegawa, Kazuma Nishimi, Miki Inada, Naoya Enomoto

    2021 Maritime Silk Road International Conference on the Cooperation and Integration of Industry, Education, Research and Application in Metallurgy and Energy  2021年12月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年1月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  • Point Defects and Unique Behaviors in Hydride Agent-Reduced Simple Perovskites 招待

    Katsuro Hayashi

    International Conference on Mixed Anion Compounds, December 7-10  2021年12月 

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    開催年月日: 2022年1月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  • Na-Ion Conducting Oxides Prepared by Spark Plasma Sintering: Revisit of Sodium Lanthanum Zirconate Perovskite 招待 国際会議

    Katsuro Hayashi, Naoto Toyomura, George Hasegawa, Kazuma Nishimi, Miki Inada, Naoya Enomoto

    International Conference of Materials and Systems for Sustainability (ICMaSS2021)  2021年11月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学&オンライン   国名:日本国  

  • ブリルアンゾーン境界フォノン凍結に関する電子論.配位八面体回転の電子論的起源

    @吉田傑、@赤松寛文、@林克郎

    第 41 回電子材料研究討論会  2021年11月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

  • Glass-Ceramic Process of NASICON-Type Na3Ti2(PO4)3 as Anodes for Sodium Ion Battery 国際会議

    #SHUFAN JIA,@林克郎

    International Conference of Materials and Systems for Sustainability (ICMaSS2021)  2021年11月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年11月

    記述言語:日本語  

    国名:日本国  

  • Na 系全固体電気二重層キャパシタにむけた多孔質 NASICON 系電解質/カーボン複合電極の作製

    #片岡 菜々子・(名古屋大学) 長谷川 丈二・@大野 真之@赤松 寛文@林 克郎

    第34回秋季シンポジウム  2021年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(公募)  

    国名:日本国  

  • Na イオン伝導固体電解質の熱力学的欠陥制御とそのイオン輸送への影響

    #下田 昌季,@大野 真之,@赤松 寛文,@林 克郎

    第34回秋季シンポジウム  2021年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(公募)  

    国名:日本国  

  • 低許容因子ペロブスカイト型フッ化物 LixCoF3のトポケミカル合成

    #松尾 祐美,@松川 祐子・北角 将晃,@赤松 寛文・(名古屋大学) 長谷川 丈二,@吉田 傑,@大野 真之@林 克郎

    第34回秋季シンポジウム  2021年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(公募)  

    国名:日本国  

  • 層状ペロブスカイト NaLaTiO4へのフッ素導入による配位八面体回転誘起

    #石渕 圭祐@赤松 寛文@吉田 傑@大野 真之@林 克郎

    第34回秋季シンポジウム  2021年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年9月

    記述言語:日本語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(公募)  

    国名:日本国  

  • 金属炭化物ナノシートMXeneへの遷移金属元素ドーピング

    嶋 一成, 長谷川 丈二, 稲田 幹, 榎本 尚也, 林 克郎

    日本セラミックス協会 2017年年会  2017年3月 

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    開催年月日: 2017年3月

    記述言語:日本語  

    開催地:日本大学駿河台キャンパス(東京都千代田区)   国名:日本国  

  • 酸化物中の微量の水素化物イオンの特定法 招待

    林 克郎

    日本化学会第97春季年会(2017)  2017年3月 

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    開催年月日: 2017年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:慶應義塾大学 日吉キャンパス (横浜市港北区)   国名:日本国  

  • Hydride Ion Doping in Hydroxyapatite 国際会議

    林 克郎

    The 18th International Symposium on Eco-materials Processing and Design(ISEPD2017)  2017年2月 

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    開催年月日: 2017年2月

    記述言語:英語  

    開催地:沖縄自治会館(沖縄県那覇市)   国名:日本国  

  • Transition metal doping into Ti3AlC2 to fabricate new composition transition metal carbide nanosheet with anionic Functional groups 国際会議

    嶋 一成, 河原 圭, 西見 和真, 長谷川 丈二, 稲田 幹, 林 克郎

    The 18th International Symposium on Eco-materials Processing and Design(ISEPD2017)  2017年2月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年2月

    記述言語:英語  

    開催地:沖縄自治会館(沖縄県那覇市)   国名:日本国  

  • Fabrication Strategy for Mesoporous SilicaTitania Photocatalyst with High Adsorbability 国際会議

    稲田 幹, 林 克郎, 北條 純一

    The 18th International Symposium on Eco-materials Processing and Design(ISEPD2017)  2017年2月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年2月

    記述言語:英語  

    開催地:沖縄自治会館(沖縄県那覇市)   国名:日本国  

  • Febrication of Na3V2(PO4)3/NASICON bilayer thin film using Na2O-Nb2O5-P2O5 glass additives for all-solid-state solidium ion batteries

    王 赫, 大久保 圭祐, 榎本 尚也, 稲田 幹, 長谷川 丈二, 林 克郎

    九州大学エネルギーウィーク2017  2017年1月 

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    開催年月日: 2017年1月 - 2017年2月

    記述言語:日本語  

    開催地:カーボンニュートラル・エネルギー研究所(I2CER)(福岡市西区)   国名:日本国  

  • Transition metal(Cr,Mn,and Fe)doping into megnetoelectric ε-Fe2O3 国際会議

    嶋 一成, 河原 圭, 稲田 幹, 榎本 尚也, 林 克郎

    41st International Conference and Expo on Advanced Ceramics and Composites  2017年1月 

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    開催年月日: 2017年1月

    記述言語:英語  

    開催地:Hilton Daytona Beach and Oceancenter   国名:アメリカ合衆国  

  • Quantitative evaluation of adsorptionphotodecomposition property on mesoporous silica-titania 招待 国際会議

    稲田 幹, 林 克郎, 北條 純一

    41st International Conference and Expo on Advanced Ceramics and Composites  2017年1月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年1月

    記述言語:英語  

    開催地:Hilton Daytona Beach and Oceancenter   国名:アメリカ合衆国  

  • 水熱炭化カーボンスフィアのマイクロ-メソ-マクロ孔制御とキャパシタ特性

    岡崎 亮太, 稲田 幹, 長谷川 丈二, 榎本 尚也, 林 克郎

    第55回セラミックス基礎科学討論会  2017年1月 

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    開催年月日: 2017年1月

    記述言語:日本語  

    開催地:岡山コンベンションセンター(岡山県岡山市)   国名:日本国  

  • ハイドロガーネット前駆体の液相合成とC12A7エレクトライドの作製

    守谷 静香, 稲田 幹, 長谷川 丈二, 榎本 尚也, 林 克郎

    第55回セラミックス基礎科学討論会  2017年1月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年1月

    記述言語:日本語  

    開催地:岡山コンベンションセンター(岡山県岡山市)   国名:日本国  

  • ジルコン酸ナトリウムランタンセラミックスの作製と電気的特性

    豊村 直人, 長谷川 丈二, 稲田 幹, 林 克郎

    第55回セラミックス基礎科学討論会  2017年1月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年1月

    記述言語:日本語  

    開催地:岡山コンベンションセンター(岡山県岡山市)   国名:日本国  

  • ビーズミルによるNa2FeP2O7の結晶性と充放電特性への影響

    竹中 匠, 稲田 幹, 長谷川 丈二, 榎本 尚也, 林 克郎

    第55回セラミックス基礎科学討論会  2017年1月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年1月

    記述言語:日本語  

    開催地:岡山コンベンションセンター(岡山県岡山市)   国名:日本国  

  • MAX相化合物を前駆体とした硫黄/炭素複合材料の合成およびNaイオン電池における充放電挙動の評価

    河原 圭, 稲田 幹, 長谷川 丈二, 榎本 尚也, 林 克郎

    第55回セラミックス基礎科学討論会  2017年1月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年1月

    記述言語:日本語  

    開催地:岡山コンベンションセンター(岡山県岡山市)   国名:日本国  

  • 焼結助剤によるテープキャストNASICON膜の緻密化

    大久保 圭祐, 稲田 幹, 長谷川 丈二, 榎本 尚也, 林 克郎

    第55回セラミックス基礎科学討論会  2017年1月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年1月

    記述言語:日本語  

    開催地:岡山コンベンションセンター(岡山県岡山市)   国名:日本国  

  • 酸化物ホスト中のヒドリド(H-)イオンの化学

    林 克郎

    第10回物性科学領域横断研究会(複合合同研究会)  2016年12月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年12月

    記述言語:日本語  

    開催地:神戸大学百年記念会館六甲ホール(神戸市灘区)   国名:日本国  

  • ナノポーラス結晶12SrO・7Al2O3エレクトライドの電子濃度の定量と熱電子放出特性

    西見 和真, 稲田 幹, 榎本 尚也, 林 克郎

    第6回CSJ化学フェスタ2016  2016年11月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年11月

    記述言語:日本語  

    開催地:タワーホール船堀(東京都江戸川区)   国名:日本国  

  • 水熱炭化カーボンスフィアのアルカリ賦活による細孔構造変化とキャパシタ特性

    稲田 幹, 岡崎 亮太, 榎本 尚也, 林 克郎

    第30回日本吸着学会研究発表会  2016年11月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年11月

    記述言語:日本語  

    開催地:長崎大学中部講堂(長崎県長崎市)   国名:日本国  

  • NASICONセラミックス-固体金属Na界面の輸送特性

    内田 康博, 稲田 幹, 榎本 尚也, 林 克郎

    平成28年度九州支部秋季合同研究発表会  2016年11月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年11月

    記述言語:日本語  

    開催地:長崎大学文教キャンパススカイホール(長崎県長崎市)   国名:日本国  

  • 酸化チタンのアセトアルデヒドに対する吸着・光分解特性の速度論的解析

    松川 祐子, 平田 伸吾, 稲田 幹, 榎本 尚也, 林 克郎

    第29回秋季シンポジウム  2016年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語  

    開催地:広島大学東広島キャンパス(広島県東広島市)   国名:日本国  

  • 正方晶BaTiO3マイクロオーダー単結晶ロッドの水熱合成

    倉田 真志, 稲田 幹, 榎本 尚也, 林 克郎

    第29回秋季シンポジウム  2016年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年9月

    記述言語:日本語  

    開催地:広島大学東広島キャンパス(広島県東広島市)   国名:日本国  

  • 複合アニオン化合物の解析 招待

    林 克郎

    第1回公開シンポジウム(キックオフミーティング) 複合アニオン化合物の創製と新機能  2016年8月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年8月

    記述言語:日本語  

    開催地:京都大学桂キャンパス ローム記念館大ホール(京都府京都市)   国名:日本国  

  • 超音波を用いたTiO2-SiO2複合粒子の合成と色素増感太陽電池

    田中 萌子, 稲田 幹, 榎本 尚也, 林 克郎

    第6回九州若手セラミックフォーラム(KYCF-6)&第6回窯業基礎九州懇話会  2016年8月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年8月 - 2016年10月

    記述言語:日本語  

    開催地:ルートイングランティア大宰府(福岡県大宰府市)   国名:日本国  

  • NASICONセラミックス分離型ナトリウム-空気電池 招待

    林 克郎

    第6回九州若手セラミックフォーラム(KYCF-6)&第6回窯業基礎九州懇話会  2016年8月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年8月

    記述言語:日本語  

    開催地:ルートイングランティア大宰府(福岡県大宰府市)   国名:日本国  

  • 超音波化学によるセラミック微粒子合成 招待

    榎本 尚也

    精密工学会第6回定期講習会  2016年7月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年7月

    記述言語:日本語  

    開催地:埼玉大学工学部(埼玉県さいたま市)   国名:日本国  

  • Alkaline activation for the enhancement of capacitive property of carbon spheres synthesized by hydrothermal carbonization process 国際会議

    稲田 幹, 岡崎 亮太, 榎本 尚也, 北條 純一, 林 克郎

    HTC NC-9&GFMAT2016  2016年6月 

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    開催年月日: 2016年6月 - 2016年7月

    記述言語:英語  

    開催地:Toronto Marriot Downtown Eaton Centre Hotel   国名:カナダ  

  • Kinetic approach for the adsorption-photodesomposition properties of mesoporous silica-titania 招待 国際会議

    稲田 幹, 林 克郎, 北條 純一

    HTC NC-9&GFMAT2016  2016年6月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年6月 - 2016年7月

    記述言語:英語  

    開催地:Toronto Marriot Downtown Eaton Centre Hotel   国名:カナダ  

  • 正方晶チタン酸バリウム針状結晶の水熱合成

    稲田 幹, 倉田 真志, 榎本 尚也, 林 克郎

    粉体工学会 2016年度春期研究発表会  2016年5月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年5月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:京都リサーチパーク(京都府)   国名:日本国  

  • C12A7微粒子の液相合成とエレクトライド化

    守谷静香, 稲田 幹, 榎本 尚也, 林 克郎

    日本セラミックス協会2016年年会  2016年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年3月

    記述言語:日本語  

    開催地:早稲田大学西早稲田キャンパス(東京都)   国名:日本国  

  • 電気化学抽出による硫黄/炭素複合材料の合成

    河原圭, 稲田 幹, 榎本 尚也, 林 克郎

    日本セラミックス協会2016年年会  2016年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年3月

    記述言語:日本語  

    開催地:早稲田大学西早稲田キャンパス(東京都)   国名:日本国  

  • 水溶液系Na-空気電池の空気電極性能に及ぼすカーボン材料の効果

    井田大達, 林 克郎, 稲田 幹, 榎本 尚也

    第54回セラミックス基礎科学討論会  2016年1月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年1月

    記述言語:日本語  

    開催地:アバンセ(佐賀県立男女共同参画センター・佐賀県立生涯学習センター)(佐賀市)   国名:日本国  

  • 速度論的アプローチによるメソ多孔質シニカ-チタニアの吸着光合成特性

    平田伸吾, 稲田 幹, 榎本 尚也, 北條 純一, 林 克郎

    第54回セラミックス基礎科学討論会  2016年1月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2016年1月

    記述言語:日本語  

    開催地:アバンセ(佐賀県立男女共同参画センター・佐賀県立生涯学習センター)(佐賀市)   国名:日本国  

  • マイクロ波エマルション法による多孔質CeO2-ZrO2球状粒子の開発 招待

    稲田 幹, 林 克郎, 北條 純一

    第25回日本MRS年次大会  2015年12月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年12月

    記述言語:日本語  

    開催地:波止場会館(神奈川県横浜市)   国名:日本国  

  • Utilization of abundant elements: from multifunctional calcium aluminate ceramics to sodium-air batteries 招待 国際会議

    林 克郎

    "Kunming University of Science and Technology, PR China (Special Seiner in Faculty of Metallurgical and Energy Engineering, Kunming University of Science and Technology & Engineering Laboratory for Advanced Batteries and Materials of Yunnan Province Natio  2015年11月 

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    開催年月日: 2015年11月

    記述言語:英語  

    開催地:Kunming University of Science and Technology   国名:中華人民共和国  

  • 多機能12Cao・7Al2O3 セラミックス:水素化物イオンの理解とSr系への展開 招待

    林 克郎

    平成27年度九州支部秋季合同研究発表会  2015年11月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年11月

    記述言語:日本語  

    開催地:アバンセ(佐賀県立男女共同参画センター・佐賀県立生涯学習センター)(佐賀市)   国名:日本国  

  • ジルコン酸ナトリウムランタンセラミックスの電気的特性

    豊村直人, 稲田 幹, 榎本 尚也, 林 克郎

    平成27年度九州支部秋季合同研究発表会  2015年11月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年11月

    記述言語:日本語  

    開催地:アバンセ(佐賀県立男女共同参画センター・佐賀県立生涯学習センター)(佐賀市)   国名:日本国  

  • Capacitive Property of Carbon Spheres Fabricated by Hydrothermal Carbonization Process 招待 国際会議

    稲田 幹, 北條 純一, 林 克郎

    IUMRS-ICAM2015  2015年10月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年10月

    記述言語:日本語  

    開催地:Jeju International Convention Center   国名:大韓民国  

  • ナノポーラスC12A7系結晶の包接種(エレクトライド、ヒドリド)の欠陥化学と材料機能 招待

    林 克郎

    第19回稲盛フロンティア研究セミナー  2015年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語  

    開催地:九州大学   国名:日本国  

  • グラファイト状窒素炭素の合成プロセス

    竹中匠, 稲田 幹, 榎本 尚也, 林 克郎

    日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム  2015年9月 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語  

    開催地:富山大学(富山市)   国名:日本国  

  • セラミックス保護型水溶液系および非水系ナトリウム-空気電池におけるナノポーラス金電極の効果

    林 克郎, 橋本 泰樹

    日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム  2015年9月 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語  

    開催地:富山大学(富山市)   国名:日本国  

  • 水熱炭化法により作製したカーボンスフィアの細孔構造とキャパシタ特性

    岡崎亮太, 稲田 幹, 林 克郎

    日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム  2015年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語  

    開催地:富山大学(富山市)   国名:日本国  

  • テープキャスト法によるNASICONメンブレンの作製

    大久保圭祐, 稲田 幹, 榎本 尚也, 林 克郎

    日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム  2015年9月 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語  

    開催地:富山大学(富山市)   国名:日本国  

  • メソ多孔質シリカ/チタニアの吸着・光分解特性

    稲田 幹, 林 克郎, 北條 純一

    日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム  2015年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語  

    開催地:富山大学(富山市)   国名:日本国  

  • 無機水素化物・電子化物 招待

    林 克郎

    豊田中央研究所講演会  2015年9月 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語  

    開催地:豊田中央研究所(愛知県長久手町)   国名:日本国  

  • プラズマ焼結MAX相を前駆体としたMXene系層状化合物の合成

    河原圭, 稲田 幹, 榎本 尚也, 林 克郎

    第5回九州若手セラミックフォーラム&第45回窯業基礎九州懇話会  2015年9月 

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    開催年月日: 2015年9月

    記述言語:日本語  

    開催地:通潤山荘(熊本県上益城郡山都町)   国名:日本国  

  • Synthesis of Nanoporous Crystal S12A7 国際会議

    守谷静香, 稲田 幹, 榎本 尚也, 林 克郎

    The 1st International Symposium for Women Researchers on Advanced Science and Technology conjugated with Seminar for Young Researchers  2015年7月 

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    開催年月日: 2015年7月

    記述言語:英語  

    開催地:西の雅 常盤(山口県山口市)   国名:日本国  

  • Aqueous and Nonaqueous Sodium-Air Cells with Ceramic Separator 招待 国際会議

    林 克郎

    I2CNER Institute interest seminar  2015年6月 

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    開催年月日: 2015年6月

    記述言語:英語  

    開催地:九州大学・カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所 1F ロビー   国名:日本国  

  • 層状ペロブスカイトNaRTiO4 (R:希土類)へのF導入による構造歪み制御

    石渕 圭祐, 赤松 寛文, 吉田 傑, 大野 真之, 長谷川 丈二, 林 克郎

    第14回物性科学領域横断研究会  2020年12月 

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    開催地:web  

  • Preparation of Oxide-Based Na Ion Battery by Tape-Casting Laminate NASICON-type Ceramics

    Takehiro Kashihara, George Hasegawa, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi

    PACRIM13  2019年10月 

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    開催地:沖縄コンベンションセンター  

  • Fabrication of NASICON-type All-Solid-State Sodium-Ion Batteries

    Naoya Sasaki, George Hasegawa, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi

    PACRIM13  2019年10月 

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    開催地:沖縄コンベンションセンター  

  • Synthesis and Physical Properties of Carrier-doped Layered Perovskite Ca3Ti2O7

    Kazuhisa Kishimoto, Hirofumi Akamatsu, George Hasegawa, Katsuro Hayashi

    PACRIM13  2019年10月 

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    開催地:沖縄コンベンションセンター  

  • Topochemical Synthesis and Structural Analysis of Lithium Niobate-Type Fluorides

    Masahiro Kitakado, Hirofumi Akamatsu, George Hasegawa, Katsuro Hayashi

    PACRIM13  2019年10月 

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    開催地:沖縄コンベンションセンター  

  • Hydrothermal Synthesis of layered Niobium Phosphates and delaminated

    Yuichiro Yoshida, George Hasegawa, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi

    PACRIM13  2019年10月 

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    開催地:沖縄コンベンションセンター  

  • Synthesis, Morphology and Crystallography of Cobalt Thiolates Nanoparticles

    Yuko Matsukawa, George Hasegawa, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi

    PACRIM13  2019年10月 

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    開催地:沖縄コンベンションセンター  

  • Crystalline Na3V2(PO4)3 Cathode Material Prepared by Glass-Ceramic Process

    Sai Niu, Hirofumi Akamatsu, Yuto Akiyama, George Hasegawa, Katsuro Hayashi

    PACRIM13  2019年10月 

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    記述言語:英語  

    開催地:沖縄コンベンションセンター   国名:日本国  

  • Defect Chemistry of Metal Hydride Agent-Reduced Simple Perovskites

    Katsuro HAYASHI

    PACRIM13  2019年10月 

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    開催地:沖縄コンベンションセンター  

  • 遷移金属チオラートを前駆体とする硫化物ナノ粒子の作製

    松川 祐子, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 林 克郎

    新学術複合アニオン第8回若手スクール  2020年1月 

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    開催地:物質・材料研究機構 並木地区  

  • スピノーダル分解を利用した共連続ポリイミドゲルの作製と低密度化

    指山 雄太郎, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 林 克郎

    新学術複合アニオン第8回若手スクール  2020年1月 

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    開催地:物質・材料研究機構 並木地区  

  • 単純ペロブスカイトBaM1-xYxO3-x/2 (M = Zr, Sn, Ce)における固相還元の効果

    小川 雄也, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 藤井 孝太郎, 八島 正知, 林 克郎

    新学術複合アニオン第8回若手スクール  2020年1月 

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    開催地:物質・材料研究機構 並木地区  

  • テープキャスト膜共焼成全ナシコン系ナトリウムイオン電池の作成

    柏原 健宏, 赤松 寛文, 林 克郎

    セラミックス協会2020年年会  2020年3月 

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    開催地:明治大学 駿河台キャンパス  

  • SPS 法によるオリビン型 Mg 系正極材料の作製と電気特性評価

    池田 七海, 林 克郎, 赤松 寛文, (名古屋大学) 長谷川 丈二

    セラミックス協会2020年年会  2020年3月 

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    開催地:明治大学 駿河台キャンパス  

  • ニッケルチオラートを前駆体とする硫化ニッケルナノ粒子の作製

    松川 祐子, (名古屋大学) 長谷川 丈二, (九州大学) 赤松 寛文, 大谷 亮, 林 克郎

    セラミックス協会2020年年会  2020年3月 

     詳細を見る

    開催地:明治大学 駿河台キャンパス  

  • 熱分解誘起相分離を利用した多孔質 SrFeO3?δ 多面体粒子の作製

    大田黒 光, 林 克郎, 赤松 寛文, (名古屋大学) 長 谷川 丈二

    セラミックス協会2020年年会  2020年3月 

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    開催地:明治大学 駿河台キャンパス  

  • Dion-Jacobson相(Rb,Cs)NdNb2O7の構造相転移と誘電特性

    赤松 寛文, 麻木 宗太, 長谷川 丈二, 林 克郎

    第37回強誘電体会議  2020年5月 

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    開催地:中止(みなし発表)  

  • Na系全固体スーパーキャパシタにむけた多孔質電解質-カーボン複合電極の作製

    片岡 菜々子, (名古屋大学)長谷川 丈二, 赤松 寛文, 林 克郎

    第9回JACIGSCシンポジウム  2020年6月 

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    開催地:web  

  • NVPおよびNTP電極緻密膜を用いた混合伝導性評価

    福本 太一, (名古屋大学)長谷川 丈二, 柏原 健宏, 赤松 寛文,

    第9回JACIGSCシンポジウム  2020年6月 

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

    開催地:web  

  • 多孔質SrFeO3-δ粒子の作成と酸素放出剤への応用

    大田黒 光, 林 克郎, 赤松 寛文, (名古屋大学) 長 谷川 丈二

    第33回秋季シンポジウム  2020年9月 

     詳細を見る

    開催地:web  

  • SPS法によるオリビン型Mgイオン系正極材料の作成と伝導特性評価

    池田 七海, 林 克郎, 赤松 寛文, (名古屋大学) 長谷川 丈二

    第33回秋季シンポジウム  2020年9月 

     詳細を見る

    開催地:web  

  • 単純ペロブスカイトBaM1-xYxO3-x/2(M=Zr, Sn, Ce)における固相還元の効果

    小川 雄也, 渡辺 寛, (名古屋大学)長谷川 丈二, (九州大学)赤松 寛文, (東京工業大学)藤井 孝太郎, 八島 正知, (九州大学)稲田 幹, (東京工業大学)松石 聡, (九州大学) 林 克郎

    第33回秋季シンポジウム  2020年9月 

     詳細を見る

    開催地:web  

  • テープキャスト膜積層ナシコン系全固体ナトリウムイオン電池の作成

    柏原 健宏, 赤松 寛文, 林 克郎, (名古屋大学)長谷川 丈二

    第33回秋季シンポジウム  2020年9月 

     詳細を見る

    開催地:web  

  • スピノーダル分解型総分離を伴うゾルゲル法を利用した共連続ポリイミドゲルの作成

    指山 雄太郎, 赤松 寛文, 林 克郎, (名古屋大学)長谷川 丈二

    第33回秋季シンポジウム  2020年9月 

     詳細を見る

    開催地:web  

  • Niフェニルメタンチオラートの熱分解によるNi硫化物の生成

    松川 祐子, (名古屋大学) 長谷川 丈二, (九州大学) 赤 松 寛文, 大谷 亮, 林 克郎

    第33回秋季シンポジウム  2020年9月 

     詳細を見る

    開催地:web  

  • Electrical Conductivity of OlivineType MgMSiO4

    Nanami Ikeda, George Hasegawa, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi

    PACRIM13  2019年10月 

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    開催地:沖縄コンベンションセンター  

  • セラミックス・セパレータを用いたNa-空気電池およびマイエナイト(C12A7)系およびアパタイト中のヒドリド(H-)イオン

    林 克郎

    東北大学 特別講演会  2014年6月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東北大学   国名:日本国  

  • 酸化物高速 Na イオン伝導性セラミック・セパレーターを用いた Na-空気電池 招待

    林 克郎

    LIB オープンラボ第八回講演会  2014年7月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:神奈川大学横浜キャンパス   国名:日本国  

  • ソノプロセスによるアモルファス鉄微粒子の合成と評価

    平田 伸吾・稲田 幹・榎本 尚也・林 克郎

    日本セラミックス協会 第27回秋季シンポジウム 1F23  2014年9月 

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    開催地:鹿児島(鹿児島大学)  

  • 結晶パラメータとNMR化学シフトからの水素化物イオンの同定:マイエナイトとアパタイト中の水素

    林 克郎, Peter V. Sushko, 細野 秀雄

    日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム  2014年9月 

     詳細を見る

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鹿児島大学(鹿児島市)   国名:日本国  

  • 針入度試験による高炉水砕スラグ粉末の水硬挙動評価

    井田 大達・稲田 幹・榎本 尚也・林 克郎・岡本 隆・篠崎 晴彦

    日本セラミックス協会 第27回秋季シンポジウム 2H19  2014年9月 

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    開催地:鹿児島(鹿児島大学)  

  • 放電プラズマ焼結 (Spark Plasma Sintering)法による結晶配向性Na-b"-アルミナの作製

    小金井 寿人, 小山 俊久, 林 克郎

    日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム  2014年9月 

     詳細を見る

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鹿児島大学(鹿児島市)   国名:日本国  

  • ナノポーラス金電極とNASICONセラミックスセパレータを用いた ナトリウム-空気電池

    橋本 泰樹, 林 克郎

    日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム  2014年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:鹿児島大学(鹿児島市)   国名:日本国  

  • 水熱炭化法によるカーボンスフィアの構造とキャパシタ特性

    稲田 幹・新谷 俊介・榎本 尚也・北條 純一・林 克郎

    日本セラミックス協会 第27回秋季シンポジウム 3G05  2014年9月 

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    開催地:鹿児島(鹿児島大学)  

  • メソポーラスシリカ-チタニアのアセトアルデヒド吸着・光分解特性評価

    平田伸吾、稲田幹、榎本尚也、北條純一、林克郎

    第4回九州若手セラミックフォーラム(KYCF)&第44回窯業基礎九州懇話会, P-05  2014年9月 

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    開催地:長崎  

  • 高炉水砕スラグ粉末の水硬挙動に対する影響因子

    井田大達、稲田幹、榎本尚也、林克郎

    第4回九州若手セラミックフォーラム(KYCF)&第44回窯業基礎九州懇話会, P-01  2014年9月 

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    開催地:長崎  

  • 機能性材料としての耐火セラミックス 招待

    林 克郎

    九州工業大学 特別講演会  2014年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

    耐火酸化物には厳しい熱化学環境下に耐えるという際立った「機能」から、新しい機能材料として展開が期待できる。当初は典型的な耐火物として取り扱われたきた酸化物材料に関連する、講演者が近年取り組んだ二つの研究について紹介する。 (1)12CaO・7Al2O3(C12A7) 化合物中の水素 C12A7は、結晶格子中の籠構造に種々の陰イオンを取り込むことを特徴としており、付随して様々な機能性が示されてきた。元来アルミナセメントの一構成成分として知られていた。例えば、強還元処理によって水素化物(H-)イオンを取り込んだC12A7は、紫外光照射による電子伝導性を発現する。H-イオンの汎用的な評価法はなかなか得難かったが、最近になって、講演者らは一般的な固体NMRに基づく有効な検出評価法を確立することができた。実際この方法論を適用して、アパタイト中に生成させたH-イオンを初めて証明することができた。ゆえに本手法は新材料中のH-イオンを検出法として有効である。 (2)高速ナトリウムイオン伝導性セラミックスによる新型電池 Na-S電池は350℃程度で運転される、高エネルギー密度・高耐久性を特徴とするの定置型蓄電池である。ここでは元来耐火物として認識されていたβ-アルミナを、Na+イオンを透過する電解質として用いている。近年、リチウム-空気電池が次世代蓄電池の候補として注目を浴びている。講演者らはリチウム-空気電池の抱えるいくつかの問題を、β-アルミナのような固体電解質を用いることで解決できると考え、セラミックス保護型の「ナトリウム-空気電池」を提案し検討を行っている。その意義と取り組みについて紹介する。

  • ソノケミストリーでアモルファス鉄は作れるか?

    榎本尚也、平田伸吾、稲田幹、林克郎

    第23回 ソノケミストリー討論会, A16  2014年10月 

     詳細を見る

    開催地:秋田市  

  • 高炉水砕スラグ粉末の水硬特性評価

    井田大達、稲田幹、榎本尚也、林克郎

    平成26年度日本セラミックス協会九州支部秋季合同研究発表会, No.02  2014年11月 

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    開催地:ウェルとばた 福岡県北九州市戸畑区  

  • チタニア/シリカ複合光触媒のアセトアルデヒド分解特性

    稲田幹、吉川将平、榎本尚也、北條純一、林克郎

    平成26年度日本セラミックス協会九州支部秋季合同研究発表会, No.01  2014年11月 

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    開催地:ウェルとばた 福岡県北九州市戸畑区  

  • NASICON セパレータを用いた非水系-水溶液系 Na-空気電池

    林 克郎, 橋本 泰樹, 梁 風

    第55回電池討論会, 2F27  2014年11月 

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    開催地:国立京都国際会館  

  • ビーズミルプロセスによるハイドロキシアパタイトナノ粒子の作製と評価

    川地麻里奈、林克郎、榎本尚也、稲田幹、松本広重

    第53回セラミックス基礎科学討論会, 2E19  2015年1月 

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    開催地:京都テルサ  

  • チタニア-シリカ複合多孔体の組成と光触媒能

    吉川将平、稲田幹、榎本尚也、北條純一、林克郎

    第53回セラミックス基礎科学討論会, 2A13  2015年1月 

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    開催地:京都テルサ  

  • Structural Analysis of Carbon Spheres Synthesized by Hydrothermal Carbonization Process and its Capacitive Property 招待 国際会議

    M. Inada, J. Hojo, K. Hayashi

    EMN MEETING on CERAMICS 2015  2015年1月 

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    開催地:Orlando, USA   国名:日本国  

  • ゾル-ゲルプロセスによる非晶質リン酸チタン固体電解質の作製と物性評価

    藤原しおり、林克郎、榎本尚也、稲田幹、松本広重

    第53回セラミックス基礎科学討論会, 1G05  2015年1月 

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    開催地:京都テルサ  

  • 水溶液系 Na-空気電池に向けたカーボン材料の検討

    井田大達・稲田幹・榎本尚也・林克郎

    日本セラミックス協会2015年年会, 2E33  2015年3月 

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    開催地:岡山大学  

  • テンプレートの抽出除去によるメソポーラスシリカ―チタニアの構造調査

    平田伸吾・稲田幹・榎本尚也・北條純一・林克郎

    日本セラミックス協会2015年年会, 2G28  2015年3月 

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    開催地:岡山大学  

  • 還元ブルッカイト型二酸化チタンの作製と光触媒特性評価

    松川 祐子, 稲田 幹, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 榎本 尚也, 林 克郎

    複合アニオンキックオフミーティング(2017年5月)  2017年5月 

  • Ti3C2 MXeneの昇温脱離挙動と新規窒化物材料の生成

    西見 和真, 長谷川 丈二, 稲田 幹, 赤松 寛文, 林 克郎

    複合アニオンキックオフミーティング(2017年5月)  2017年5月 

  • 還元型TiO2(B)の合成

    田中 萌子, 長谷川 丈二, 稲田 幹, 赤松 寛文, 林 克郎

    複合アニオンキックオフミーティング(2017年5月)  2017年5月 

  • エチレングリーコール添加水熱合成BaTiO3結晶中の水酸化物イオン

    倉田 真志, 稲田 幹, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 林 克郎

    複合アニオンキックオフミーティング(2017年5月)  2017年5月 

  • 表面官能基制御を目指したMXeneへの遷移金属元素ドーピング

    嶋 一成,長谷川 丈二,稲田 幹,赤松 寛文、林 克郎

    複合アニオンキックオフミーティング(2017年5月)  2017年5月 

  • Na-Ambient Air Cells with Aqueous Catholyte and NASICON Ceramics-Protected Anode

    Katsuro Hayashi, He Wang, George Hasegawa, Feng Liang

    21st International conference on solid state ionics (SSI-21)  2017年6月 

  • Low Temperature Densification of NASICON Ceramics Promoted by Na2O-Nb2O5-P2O5 Glass Additive

    He Wang, Keisuke Okubo, George Hasegawa, Miki Inada, Naoya Enomoto, Katsuro Hayashi

    21st International conference on solid state ionics (SSI-21)  2017年6月 

  • Synthesis and Electrical Properties of La2/3-x/3NaxZrO3 with Perovskite Structure

    林 克郎

    21st International conference on solid state ionics (SSI-21)  2017年6月 

  • 非水系反応によるコバルト硫化物ナノ粒子の形態制御

    松川 祐子, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 林 克郎

    複合アニオントピカル会議(2017年8月)  2017年8月 

  • 固相還元処理した電子ドープTiO2(B)

    田中 萌子, 長谷川 丈二, 稲田 幹, 赤松 寛文, 林 克郎

    複合アニオントピカル会議(2017年8月)  2017年8月 

  • エチレングリコール添加水熱合成BaTiO3結晶中の水酸化物イオン(2)

    倉田 真志, 稲田 幹, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 林 克郎

    複合アニオントピカル会議(2017年8月)  2017年8月 

  • 金属炭化物ナノシートMXeneへの遷移金属ドーピングと表面官能基制御

    嶋 一成,長谷川 丈二,稲田 幹,赤松 寛文、林 克郎

    複合アニオントピカル会議(2017年8月)  2017年8月 

  • 水熱合成正方晶 BaTiO3 結晶中の水酸化物イオン

    倉田 真志, 稲田 幹, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 林 克郎, 前園 涼, 本郷 研太

    日本セラミックス協会第30回秋季シンポジウム  2017年9月 

  • NASICON/固体金属Na界面の輸送特性

    内田 康博, 長谷川 丈二, 稲田 幹, 赤松 寛文, 林 克郎

    日本セラミックス協会第30回秋季シンポジウム  2017年9月 

  • W をドープした Ti3AlC2の作製と金属炭化物ナノシートへの転換

    嶋 一成,長谷川 丈二,稲田 幹,赤松 寛文、林 克郎

    日本セラミックス協会第30回秋季シンポジウム  2017年9月 

  • 液相合成TiO2(B)の低温還元

    田中 萌子, 長谷川 丈二, 稲田 幹, 赤松 寛文, 林 克郎

    日本セラミックス協会第30回秋季シンポジウム  2017年9月 

  • Hydride ion doping into BaZr0.9Y0.1O3-d

    Katsuro Hayashi

    The 6th Toyota RIKEN International Workshop 2017  2017年11月 

  • 水素化物ドーピングとNMRによる水素化物イオン識別

    林 克郎

    東工大元素戦略拠点シンポジウム  2017年11月 

  • Mg(BF4)2系電解液中での Mg 電析反応の電極基板依存性

    田中 萌子, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 林 克郎

    第58回電池討論会  2017年11月 

  • Kinetic Analysis of Adsorption and Photodecomposition Processes on TiO2 Particles with Different Crystalline Phases

    Yuko MATSUKAWA, Miki INADA, George HASEGAWA, Hirofumi AKAMATSU, Naoya ENOMOYO, Katsuro HAYASHI

    The 34th International Japan-Korea Seminar on Ceramics  2017年11月 

  • シート状化合物 Ti3C2Tx を前駆体とした特異構造を有する窒化チタンの作製

    西見 和真, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 林 克郎

    第56回セラミックス基礎科学討論会  2018年1月 

  • MXene由来シート状炭窒化チタンの生成&ペロブスカイト系酸水素化物

    林 克郎

    第 3 回新学術領域「複合アニオン」公開シンポジウム  2018年1月 

  • 液相法を用いたコバルト硫化物ナノ粒子の作製

    松川 祐子、長谷川 丈二、赤松 寛文、林 克郎

    日本セラミックス協会2018年年会  2018年3月 

  • 階層的多孔構造を有するフェノール樹脂の細孔構造制御と炭素化

    矢野 貴也, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 林 克郎

    日本ゾル-ゲル学会第16回討論会  2018年8月 

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    開催地:関西大学千里山キャンパス100周年記念会館  

  • Mg二次電池用NASICON系複合アニオン正極材料の探索

    佐々木 直哉, 秋山 優斗, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 林 克郎

    新学術複合アニオン第4回若手スクール  2018年8月 

     詳細を見る

    開催地:北陸先端科学技術大学院大学  

  • 層状ペロブスカイトCa3Ti2O7への水素化物イオンドーピング

    岸本 和久 赤松 寛文 長谷川 丈二 林 克郎

    新学術複合アニオン第4回若手スクール  2018年8月 

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    開催地:北陸先端科学技術大学院大学  

  • Dion-Jacobson型層状ペロブスカイト(Rb, Cs)NdNb2O7の構造と誘電特性

    麻木 宗太, 赤松 寛文, 長谷川 丈二, 林 克郎

    セラミックス協会第31回秋季シンポジウム  2018年9月 

     詳細を見る

    開催地:名古屋工業大学  

  • クエン酸ゲル前駆体からのNASICON型化合物/カーボン複合体の作製とその電気化学特性評価

    秋山 優斗, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 林 克郎

    セラミックス協会第31回秋季シンポジウム  2018年9月 

     詳細を見る

    開催地:名古屋工業大学  

  • BaSnO3 系ペロブスカイトへの水素化物イオンドーピング

    渡部 寛, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 林 克郎

    セラミックス協会第31回秋季シンポジウム  2018年9月 

     詳細を見る

    開催地:名古屋工業大学  

  • SPS 配向 Ti3AlC2 を用いた配向 MXene の生成

    鶴野 伸嘉, 嶋 一成, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 林 克郎

    セラミックス協会第31回秋季シンポジウム  2018年9月 

     詳細を見る

    開催地:名古屋工業大学  

  • 第一原理計算による新規層状ペロブスカイト酸窒化物強誘電体の探索

    白井 佑弥, 赤松 寛文, 長谷川 丈二, 林 克郎

    セラミックス協会第31回秋季シンポジウム  2018年9月 

     詳細を見る

    開催地:名古屋工業大学  

  • High concentration of Sn2+ in reduced BaSn1-xYxO3-x/2

    Hiroshi Watanabe,George Hasegawa, Hirofumi Akamatsu, Kotaro Fujii, Masatomo Yashima, Miki Inada, Katsuro Hayashi

    5th SCI workshop  2018年9月 

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    開催地:福岡西新プラザ  

  • Exploration of novel ferroelectric layered perovskite oxides by first-principles calculations

    Yuya Shirai, Hirofumi Akamatsu, George Hasegawa, Katsuro Hayashi

    5th SCI workshop  2018年9月 

     詳細を見る

    開催地:福岡西新プラザ  

  • Self-Standing Na3V2(PO4)3 Ceramic Sheet Prepared with Sintering Aid of Na2O-Nb2O5-P2O5 Glass for All Solid State Battery

    He Wang, George Hasegawa, Yuto Akiyama, Hirofumi Akamatsu, Miki Inada, Katsuro Hayashi

    5th SCI workshop  2018年9月 

     詳細を見る

    開催地:福岡西新プラザ  

  • 層状MAX相炭化物Ti2SC由来S/C複合材料の化学構造解析

    長谷川 丈二, 河原 圭,嶋 一成, 林 克郎

    第45回炭素材料学会年会  2018年12月 

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    開催地:名古屋工業大学  

  • Preparation and Electrochemical Properties of Na3V2(PO4)3 Ceramic Sheet

    He Wang, George Hasegawa, Yuto Akiyama, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi

    第44回固体イオニクス討論会  2018年12月 

     詳細を見る

    開催地:京都大学吉田キャンパス  

  • 密度半関数理論によるルドルスデン-ポッパー層状酸化物強誘電体の探索

    白井 佑弥

    第28回日本MRS年次大会  2018年12月 

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    開催地:北九州国際会議場  

  • Na+イオン二次電池用NASICON型複合アニオン正極材料の探索

    佐々木 直哉, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 林 克郎

    新学術複合アニオン第5回若手スクール  2019年1月 

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    開催地:関西セミナーハウス  

  • ニオブ酸リチウム構造をもつLiMF3(M = Fe, Co)のトポケミカル合成

    北角 将晃, 赤松 寛文, 長谷川 丈二, 林 克郎

    新学術複合アニオン第5回若手スクール  2019年1月 

     詳細を見る

    開催地:関西セミナーハウス  

  • Binder-free monolithic electrodes of hierarchically porous carbon embedded with Si nanoparticles for rechargeable Li-ion battery anodes

    G. Hasegawa, K. Hayashi

    6th International Conference on Multifunctional, Hybrid and Nanomaterials  2019年3月 

     詳細を見る

    開催地:スペイン・シッチェス Meliá Sitges Hotel Congress Centre  

  • Ru-loaded mesoporous C12A7 mesocrystalline microcubes for catalytic NH3 synthesis under ambient pressure

    G. Hasegawa, S. Moriya, M. Kitano, K. Hayashi

    6th International Conference on Multifunctional, Hybrid and Nanomaterials  2019年3月 

     詳細を見る

    開催地:スペイン・シッチェス Meliá Sitges Hotel Congress Centre  

  • 水熱法による層状リン酸ニオブ化合物の合成と剥離

    吉田 雄一郎, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 林 克郎

    セラミックス協会2019年年会  2019年3月 

     詳細を見る

    開催地:工学院大学新宿キャンパス  

  • 層状ペロブスカイト Ca3Ti2O7への水素化物イオンドーピング

    岸本 和久, 赤松 寛文, 長谷川 丈二, 林 克郎

    セラミックス協会2019年年会  2019年3月 

     詳細を見る

    開催地:工学院大学新宿キャンパス  

  • Preparation of Crystalline Na3V2(PO4)3 by Glass-Ceramic Process

    Sai Niu, Hirofumi Akamatsu, Yuto Akiyama, George Hasegawa, Katsuro Hayashi

    セラミックス協会2019年年会  2019年3月 

     詳細を見る

    開催地:工学院大学新宿キャンパス  

  • チオール化合物を硫黄源とする硫化コバルトナノ粒子の作製

    松川 祐子, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 林 克郎

    新学術複合アニオン第6回若手スクール  2019年5月 

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    開催地:北海道大学フロンティア応用科学研究棟  

  • 水熱法による層状リン酸ニオブ化合物の合成と剥離

    吉田 雄一郎, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 林 克郎

    新学術複合アニオン第6回若手スクール  2019年5月 

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    開催地:北海道大学フロンティア応用科学研究棟  

  • 結晶相転移誘起相分離を利用した多孔質メソクリスタルの作製

    大田黒 光, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 林 克郎

    新学術複合アニオン第6回若手スクール  2019年5月 

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    開催地:北海道大学フロンティア応用科学研究棟  

  • 単純ペロブスカイト BaM1?xYxO3?x/2 (M=Zr,Sn,Ce)における固相還元の効果

    小川 雄也, 林 克郎, 長谷川 丈二, 赤松 寛文, 渡部 寛, 藤井 孝太郎, 八島 正知, 松石 聡

    新学術複合アニオン第6回若手スクール  2019年5月 

     詳細を見る

    開催地:北海道大学フロンティア応用科学研究棟  

  • Ordered Mesoporous Carbon Nanorod Assemblies as a Binder-free Monolithic Electrode for Na-ion Batteries

    George Hasegawa

    E-MRS 2019 Spring Meeting  2019年5月 

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    開催地:Congress & Exhibition Centre Acropolis  

  • Hydride ions and oxygen vacancies in severely-reduced primitive cubic perovskites

    Katsuro Hayashi, Hiroshi Watanabe, Hirofumi Akamatsu, George Hasegawa

    E-MRS 2019 Spring Meeting  2019年5月 

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    開催地:Congress & Exhibition Centre Acropolis  

  • Titanium Carbonitride Nanoflakes Converted from MXene by Nitrogen Gas Annealing

    K. Hayashi, K. Nishimi, N. Tsuruno, K. Kimoto, G. Hasegawa, M. Inada

    GFMAT-2&Bio-4  2019年7月 

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    記述言語:英語  

    開催地:Toronto Marriott Downtown at CF Eaton Centre Hotel   国名:日本国  

  • ハイドロガーネットを前駆体としたメソポラスSrFeOxの作成

    大田黒 光, 長谷川 丈二, 赤松 博文, 林 克郎

    日本ゾル-ゲル学会第17回討論会  2019年8月 

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    開催地:東京理科大学 葛飾キャンパス 図書館ホール  

  • 革新電池むけに見直される酸化物系ナトリウムイオン伝導体

    林 克郎

    九州大学-昭栄化学工業株式会社 2019 年度第1 回研究交流会  2019年8月 

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    開催地:JR 博多シティ会議室 9F 会議室 2  

  • Synthesis of Mesoporous SrFeOx Particles from Hydrogarnet Precursor

    Hikaru Otaguro, George Hasegawa, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi

    PACRIM13  2019年10月 

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    開催地:沖縄コンベンションセンター  

  • Metal-Hydride Reduction of Primitive Perovskites BaM1?xYxO3?x/2 (M = Zr, Sn, Ce)

    Yuya Ogawa, George Hasegawa, Hirofumi Akamatsu, Kotaro Fujii, Masatomo Yashima, Miki Inada, Satoru Matsuishi, Katsuro Hayashi

    PACRIM13  2019年10月 

     詳細を見る

    開催地:沖縄コンベンションセンター  

  • 高電場下で高誘電率を示すNaNbO3基反強誘電体の探索

    真島銀河, 下村優斗, 林克郎, 赤松寛文

    第61回 化学関連支部合同九州大会  2024年6月 

     詳細を見る

    会議種別:ポスター発表  

    開催地:北九州市  

  • Si/P 比の増加と Al のドーピングによる Na3Zr2(SiO4)2(PO4)系セラミックスのバルクおよび粒界伝導性の向上

    荀 勃伟・赤松 寛文・林 克郎

    日本セラミックス協会 第 37 回秋季シンポジウム  2024年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学  

  • BaSn1-xYxO3-d系セラミックスにおける複合欠陥生成とアニオン置換

    小林 優仁・赤松 寛文・林 克郎

    日本セラミックス協会 第 37 回秋季シンポジウム  2024年9月 

     詳細を見る

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋大学  

  • 二重ペロブスカイトNaLaZr2O5におけるA席カチオン秩序と極性の熱制御

    王健、赤松寛文、林克郎

    日本セラミックス協会九州支部秋季研究発表会  2024年12月 

     詳細を見る

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:福岡  

  • LaH3への低原⼦価陽イオンドープによるイオン・電⼦輸送特性制御

    中⽥伊吹, 林克郎, ⾚松寛⽂, ⼤野真之

    第50回 固体イオニクス討論会  2024年12月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大阪  

  • ⾼誘電率を有するペロブスカイト型NaxLa(1-x)/3NbO3セラミックスにおける Naイオン伝導

    王健, ⾚松寛⽂, 林克郎

    第50回 固体イオニクス討論会  2024年12月 

     詳細を見る

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大阪  

  • Naイオン伝導ハロゲン系固体電解質の開発

    ⻩錚, 吉⽥傑, ⾚松寛⽂, 林克郎, ⼤野真之

    第50回 固体イオニクス討論会  2024年12月 

     詳細を見る

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大阪  

  • High-Conductivity, Low-Temperature Sintered NASICON-Type Ceramic Electrolytes and Its Composite Integration with Electrode Active Materials

    Bowei Xun, Jian Wang, Yukio Sato, George Hasegawa, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi, Takaaki Natori, Tomoko Nakano

    第50回 固体イオニクス討論会  2024年12月 

     詳細を見る

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:大阪  

  • 層状ペロブスカイトLi2SrNb2O7のイオン・電子伝導性と電気ポーリング効果

    西岡 佳伊,Lu Zhentao,林 克郎,赤松 寛文

    第 6 3 回セ ラ ミ ッ ク ス 基 礎 科 学 討 論 会  2025年1月 

     詳細を見る

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:新潟  

  • 遷移金属ドープCa3Ti2O7セラミックスの合成と光起電力効果

    岩見 大輔,林 克郎,赤松 寛文

    第 6 3 回セ ラ ミ ッ ク ス 基 礎 科 学 討 論 会  2025年1月 

     詳細を見る

    会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:新潟  

  • Sodium Ion Conducting Oxide Ceramics for Developing Solid-State Batteries 国際会議

    Katsuro Hayashi

    2024 Maritime Silk Road International Conference on the Cooperation and Integration of Industry, Education, Research and Application in Metallurgy and Energy  2024年12月 

     詳細を見る

    会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    国名:中華人民共和国  

  • Development of NASICON-Type Electrolyte and Electrode Materials for Oxide-Based All-Solid-State Na-Ion Batteries 国際会議

    Katsuro Hayashi

    Workshop on Cooperation Program Intaly-Japan Research and Development of Energy-Storage Technologies  2024年12月 

     詳細を見る

    会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:イタリア共和国  

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MISC

  • セラミック・ナトリウム電池の開発 酸化物系全個体電池に向けた汎用的ナシコン系電極膜形成 査読

    林克郎

    クリーンエネルギー Vol.32,No,6 日本工業出版   2023年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 驚異の3族金属酸水素化物

    林 克郎

    2022年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • モノリス型多孔質電極を用いた非晶質カーボンの電気化学特性評価 (Studies on Electrochemical Properties of Amorphous Carbons by Monolithic Porous Electrodes) 査読

    長谷川 丈二

    2019年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 次世代電池にむけて再注目される酸化物系ナトリウムイオン伝導体

    林 克郎

    2019年8月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 【論文紹介記事】複合アニオン化による無機結晶の新展開 査読

    長谷川 丈二

    2019年3月

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

  • 第3章:蓄電デバイス用炭素の進展-フェノール樹脂由来ハードカーボンのナトリウムイオン吸蔵特性 査読

    長谷川 丈二, 安部 武志

    2018年10月

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

  • 複合アニオン化合物の構造解析 査読

    八島 正知、林 克郎、木本 浩司

    日本金属学会誌   2018年5月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    <p>Recently mixed-anion compounds such as metal oxynitrides have attracted considerable attention in physics, chemistry and materials science. In the present brief review, we describe the structural analyses of the mixed-anion compounds. X-ray and neutron diffractometry is able to refine the crystallographic parameters of the crystalline mixed-anion compounds. Electron-density from X-ray data and neutron-scattering-length-densities from neutron data can give the information on the chemical bonding and structural disordering. Scanning transmission electron microscopy and electron energy-loss spectroscopy allow us to characterize local crystal structures with high spatial resolution. Combination of the information about local structures by X-ray absorption near edge structure and magic angle spinning-nuclear magnetic resonance with those available by the diffraction techniques is effective to tackle the problems peculiar to the mixed anion systems: discrimination of N3-, O2-, and F, and H and OH.</p>

    DOI: 10.5940/jcrsj.60.254

  • 第4章 多孔性ポリマーの作製と応用: 4節 多孔性フェノール樹脂の微細構造制御と力学特性 査読

    長谷川 丈二

    2018年3月

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

  • アニオン包接マイエナイト系化合物の展開

    林 克郎

    セラミックス   2017年12月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • ナトリウムイオン伝導体β"-アルミナおよびNASICONの緻密化

    林 克郎

    技術情報協会 全固体電池のイオン伝導性向上技術と材料、製造プロセスの開発   2017年6月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 超音波による有機化合物からのナノ構造体作成

    榎本 尚也, 稲田 幹, 北條 純一, 林 克郎

    超音波   2014年4月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • マイエナイトおよびアパタイト結晶中のH-イオン

    林 克郎

    めそん   2014年4月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 専門用語の検索Engine 「空気電池」

    林 克郎

    OHM   2014年2月

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

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産業財産権

特許権   出願件数: 4件   登録件数: 3件
実用新案権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
意匠権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
商標権   出願件数: 0件   登録件数: 0件

所属学協会

  • 公益財団法人 電気化学会

  • アメリカセラミックス協会

  • 一般社団法人 日本固体イオニクス学会

  • 公益社団法人 日本セラミックス協会

  • 公益社団法人 日本金属学会

  • 公益社団法人 応用物理学会

  • 公益社団法人 日本化学会

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委員歴

  • 九州工学教育協会   監事   国内

    2025年3月 - 2023年4月   

  • 日本工学教育協会   財務委員   国内

    2023年7月 - 2025年6月   

  • 九州工学教育協会   理事   国内

    2022年4月 - 2023年4月   

  • 日本セラミックス協会   幹事   国内

    2020年4月 - 2024年3月   

  • 日本セラミックス協会   九州地区支部・幹事   国内

    2020年4月 - 2024年3月   

  • 日本セラミックス協会   幹事   国内

    2016年1月 - 2024年3月   

  • 日本セラミックス協会   基礎科学部会 幹事   国内

    2016年1月 - 2024年3月   

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学術貢献活動

  • 実行委員

    2023電気化学会秋季大会  ( 九州大学 伊都キャンパス ) 2023年9月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:1,000

  • セミナー主催

    九州工学教育協会・第14回九工教シンポジウム・これからの九州の工学教育  ( 福岡市 ) 2023年1月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2023年

     詳細を見る

    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:11

  • 実行委員

    第63回電池討論会  ( 福岡国際会議場 ) 2022年11月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:1,500

  • セミナー主催

    九州工学教育協会・第13回九工教シンポジウム・九州沖縄地区での産官学連携とDX  ( 福岡市 ) 2022年7月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • オーガナイザーおよび座長 国際学術貢献

    E-MRS 2022  ( France ) 2022年6月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • セッションオーガナイザー 国際学術貢献

    European Materials Research Society, 2022 Spring Meeting  ( オンライン ) 2022年5月 - 2022年6月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:1,500

  • オーガナイザー

    複合アニオンの創成と新機能 最終報告会  ( オンライン ) 2022年3月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:100

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2022年

     詳細を見る

    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:22

  • オーガナイザー 国際学術貢献

    International Conference on Mixed-Anion Compounds  ( 神戸商工会議所 ) 2021年12月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:150

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2021年

     詳細を見る

    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:13

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2020年

     詳細を見る

    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:25

  • 現地実行委員

    第45回固体イオニクス討論会  ( 九州大学椎木講堂 ) 2019年11月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • 実行委員、セッションオーガナイザー 国際学術貢献

    The 13th Pacific Rim Conference of Ceramic Societies  ( 沖縄コンベンションセンター ) 2019年10月 - 2019年11月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:1,200

  • 座長

    日本セラミックス協会2019年年会  ( 工学院大学新宿キャンパス ) 2019年3月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2019年

     詳細を見る

    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:13

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2018年

     詳細を見る

    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:12

  • 科学研究費委員会専門委員

    役割:審査・評価

    独立行政法人日本学術振興会  2017年12月 - 2018年11月

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    種別:審査・学術的助言 

  • 座長(Chairmanship)

    日本セラミックス協会第30回秋季シンポジウム  ( 神戸大学 ) 2017年9月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • 開催委員長

    第二回複合アニオン公開シンポジウム キックオフミーティング  ( 九州大学 ) 2017年5月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:90

  • 卓越研究員候補者選考委員会/書面審査員

    役割:審査・評価

    独立行政法人・日本学術振興会  2017年5月 - 2017年7月

     詳細を見る

    種別:審査・学術的助言 

  • 座長(Chairmanship)

    日本化学会 第97春季年会(2017)  ( 慶應義塾大学 日吉キャンパス ) 2017年3月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

  • セッションオーガナイザー・座長(Chairmanship) 国際学術貢献

    The 18th International Symposium on Eco-materials Processing and Design (ISEPD2017)  ( Okinawa Japan ) 2017年2月

     詳細を見る

    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:60

  • Academic Committee, Session Organizer 国際学術貢献

    The 18th International Symposium on Eco-materials Processing and Design  ( Okinawa Japan ) 2017年2月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:274

  • 座長(Chairmanship)

    第55回セラミックス基礎科学討論会  ( 岡山コンベンションセンター ) 2017年1月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 学術論文等の審査

    役割:査読

    2017年

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    種別:査読等 

    外国語雑誌 査読論文数:10

  • 主催 国際学術貢献

    1st Joint Symposium of Kyushu University-Kunming University of Science and Technology (KU2) for Energy & Environmental Materials  ( Kyushu University Japan ) 2016年12月 - 2017年12月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:25

  • 平成29年度科研費 新学術領域研究専門委員

    役割:審査・評価

    文部科学省  2016年10月 - 2017年3月

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    種別:審査・学術的助言 

  • 特別研究員等審査会専門委員及び国際事業委員会書面審査員・書面評価員

    役割:審査・評価

    独立行政法人・日本学術振興会  2016年8月 - 2017年7月

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    種別:審査・学術的助言 

  • 座長(Chairmanship)

    日本セラミックス協会2016年年会  ( Japan ) 2016年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 座長(Chairmanship)

    第54回セラミックス基礎科学討論会  ( Japan ) 2016年1月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • セッションオーガナイザー

    第54回セラミックス基礎科学討論会  ( 佐賀市 ) 2016年1月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:400

  • セッションオーガナイザー

    公益社団法人日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム  ( 富山大学 ) 2015年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:800

  • 特別研究員等審査会専門委員及び国際事業委員会書面審査員・書面評価員

    役割:審査・評価

    独立行政法人日本学術振興会  2015年8月 - 2016年7月

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    種別:審査・学術的助言 

  • 年会開催地実行委員

    公益社団法人日本セラミックス協会2013年年会  ( 東京工業大学 大岡山キャンパス ) 2013年3月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:1,000

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 革新的GX技術創出事業 蓄電池分野 資源制約フリーなナトリウムイオン電池の開発

    2023年10月 - 2026年9月

    共同研究機関:東北大学,東京大学,東京工業大学,工学院大学,東京理科大学,早稲田大学,北陸先端科学技術大学院大学,名古屋大学,京都大学,兵庫県立大学,山口大学,九州大学,物質・材料研究機構,高エネルギー加速器研究機構,総合科学研究機構,理化学研究所,高輝度光科学研究センター 

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    担当区分:研究分担者 

    資源制約のない元素を用いたナトリウムイオン電池の高エネルギー密度化,長寿命化を目標とした開発を行う。
    我が国で初めて実用化されたリチウムイオン電池は、実用蓄電池で最大のエネルギー密度を有するためGX技術の実現に必須の蓄電池である。しかしながら希少・毒性元素が必須であり、リチウム資源が偏在することも相まってリチウム原料の価格は乱高下している。また高コストなコバルト、ニッケル、銅なども必要である。蓄電池の応用範囲が拡大し、地球規模での環境・エネルギー問題の取り組みが重要となる中、地政学リスクと資源制約から開放されたリチウム代替の蓄電池開発は、革新的GX技術における最重要課題のひとつである。本研究開発では、周期表においてリチウムと同族で資源制約のないナトリウムに注目し、日本発のリチウムイオン電池の技術を継承する次世代蓄電池「ナトリウムイオン電池」の社会実装に向けた材料開発と電池設計、機構解析、計算科学研究に取り組む。
    特に、林教授のグループは、ナトリウムイオン電池の特長を引き継いだ酸化物全固体系の蓄電池の開発を担います。

  • 酸化物系全固体ナトリウムイオン電池の構築

    2023年 - 2027年

    革新的GX技術創出事業(GteX)

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    担当区分:連携研究者  資金種別:受託研究

  • 付加焼結技術に向けたミクロ-マクロ複合化セラミックス・レーザー焼結

    研究課題/領域番号:23K17820  2023年 - 2024年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    林 克郎

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

    将来の付加製造によるセラミックス製造では、複相の緻密体や平衡共存しない相が接合された機能デバイスの直接製造への発展が予想され、レーザー焼結による局所的な非平衡焼結が鍵となる。本研究では、付加製造技術の発展に繋がる、新しいレーザー焼結を開拓する。また、それらの知見を軸とした、次世代の焼結の科学に関わる新領域創成を見据える。共有結合性物質と酸化物の共焼結は未踏領域であり、また酸化物同士でも、異なる雰囲気での焼結を要する材料間の接合が困難であった。酸化物系全固体電池での高比容量の炭素系負極の導入や、異なる雰囲気での焼結を要する低電位・高電位酸化物電極材料の接合を目指したレーザー焼結に取り組む。

    CiNii Research

  • 岩谷科学技術研究助成

    2023年

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    資金種別:寄附金

  • 酸化物電解質を用いた全固体ナトリウム二次電池の研究開発

    2020年 - 2021年

    NEDO先導研究プログラム/エネルギー・環境新技術先導研究プログラム

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    担当区分:研究分担者  資金種別:受託研究

  • Na伝導性ポリアニオン化合物のシナジー設計による革新固体イオニクス・デバイス創製

    研究課題/領域番号:19H00828  2019年 - 2022年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    林 克郎, 長谷川 丈二, 梶原 浩一

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

    Naを含む金属ポリアニオン化合物を自在に変換・複合化させ、Na+イオンの高速拡散と吸蔵能を設計・理解するための基盤を確立する。1) 固体電解質との組み合わせで、超高電位・低電位での酸化還元を示す物質の発掘、2)易ガラス形成能とガラス-結晶質の変換を利用した新しい構造形成プロセス、3)多孔体等と組み合わせによる人工的な混合伝導、電荷貯蔵界面の形成、4)ガラス系の焼結助剤などによる、良導電性粒界の構築のための検証、5)全ポリアニオン化物固体二次電池の実現と、その性能向上のための鍵となる知見と技術の確立、および、6)全固体電池の形態を活用し、新機軸を持つ空気電池の実現に展開する。

    CiNii Research

  • 新学術領域「新学術領域「複合アニオン化合物の創製と新機能」

    2016年8月 - 2021年3月

    京都大学 

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    担当区分:研究分担者 

    A02「複合アニオン化合物の理解:化学・構造・電子状態解析」複合アニオン化合物は、近年、急速発展している物質群であり、固体化学とその応用分野の革新と「元素戦略」の基軸となるポテンシャルを有しています。しかし、この物質群に対しては、酸化物等を対象とした従来の研究手法が通用せず、その結晶構造を決定するための評価・解析手法すら確立していない状態です。例えば、酸フッ化物(O2--F-)系の複合アニオン化合物ではX 線回折・中性子回折いずれにおいても散乱断面積が近接するため、回折法でアニオン配置が決定できません。また、酸化物中に水素化物イオンH-が安定に存在するという事実は、結晶回折法、固体核磁気共鳴法および理論計算を駆使した研究成果を受けて、最近ようやく常識として認知されるようになりました。
    新物質合成の折には、その「構造」が分からなければ先に進めません。物質機能は、その「状態」が分からなければ、機能発現の起源が分かりません。そこで、本研究班では、複合アニオン化合物の新物質探索と機能開拓の鍵となる、複合アニオン系に固有の構造情報を明らかにし、物質機能の理解と予測に繋げることを目的としています。複合アニオン系に展開することで直面する物質評価の問題をテーラーメードで解決し、手法の汎用化を図り、物質探索の加速を狙います。原子分解能の分析電子顕微鏡法、単結晶回折法と粉末回折法の最新計測法と向度解析に関する第一人者を取りそろえ、迅速な結晶構造決定と、酸素とフッ素の判別問題、混合水素化物、異常原子価のアニオンの検出等に取り組む。放射光X線吸収法、電子エネルギー損失分光法や固体核磁気共鳴法、吸着法、質量分析法等に深い経験を有する研究者が結集し、低次元物質、表面吸着、脱離など動的現象や低結晶性の物質や触媒表面の元素の状態分析に取り組みます。理論計算による襄付けや系統化の手段を取り入れます。また、理論計算の専門家を中心としてA01、03班と本班で蓄積された電気的・磁気的・化学的実験データと理論計算を融合し物性予測を行います。特に、電子状態・熱力学変数・機械特性に加えて、誘電性や熱電性等の格子振動を取り扱う計算負荷の高い解析手法にも対応できる体制を整え、研究項目A03と協同して新奇物性と機能性を発掘します。方法論の汎用化を図り、研究項目A01で創出される新物質の評価を効率化させます。

  • 複合アニオン化合物の創製と新機能に関する研究の国際活動支援

    研究課題/領域番号:16K21724  2016年6月 - 2024年3月

    科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    陰山 洋, 前田 和彦, 荻野 拓, 林 克郎, 八島 正知

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    資金種別:科研費

    国際活動支援班の「国際共同研究推進委員会」,「相互派遣企画委員会」,「海外施設派遣支援検討委員会」,「レクチャーツアー企画委員会」において,2016~2019年度に各項目を具体的に検討・実行した。各班の代表が,各班の国際共同研究,海外の大型施設利用,国際ネットワーク,支援すべき若手の状況と支援要望を集め,国際活動支援班に集約した。上記4つの支援検討委員会の委員で検討し,海外ハブ研究者の助言や協力を仰ぎながら,計画・公募班の関連メンバーが国際共同研究を推進できるように積極的に支援した。計画班員の組織の若手(若手教員,ポスドク,優秀な学生)を海外機関に派遣し,国際共同研究の推進すると共に,国際性のある若手を育成してきた。特に,海外大型実験施設(中性子,放射光など)への派遣や複数機関への滞在により継続的・発展的なネットワークを構築した。例えば,中性子回折装置を用いて複合アニオン化合物の結晶構造を研究するために,オーストラリア国立原子力科学技術機構へ日本人の若手研究者と優秀な大学院生を派遣した。国外の若手(若手教員,ポスドク,優秀な学生)を計画・公募班の研究室へ派遣し,国際共同研究の推進や日本人海外研究者の帰国支援に活かすと共に,複数機関の滞在によるキャリアパス支援を図った。また計画研究メンバーによるレクチャーツアーを行い,本領域の積極的な情報発信をするとともに,「複合アニオン化合物」の国際的認知度を高めるとともに国際共同研究を積極的に働きかけた。2020年度に続いて2021年度はコロナ禍の影響を受けたため,研究課題の繰越手続きを経て2022年度を迎えることとした。当該年度もコロナ禍の影響を多少受ける形となったが,外国人研究者の受け入れや日本人研究者の派遣を行い,国際共同研究を実施することができた。論文成果についても,学術論文として3報を発表した。

    CiNii Research

  • 複合アニオン化合物の理解:化学・構造・電子状態解析

    研究課題/領域番号:16H06440  2016年 - 2020年

    日本学術振興会・文部科学省  科学研究費助成事業  新学術領域研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • 改変メクセンの創製と空気電池電極への適用

    研究課題/領域番号:16K14390  2016年 - 2017年

    科学研究費助成事業  萌芽研究

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • セラミックス分離型金属-空気電池へのセラミックス・金属材料学アプローチ

    2014年4月 - 2017年3月

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    担当区分:研究代表者 

  • セラミックス分離型金属-空気電池へのセラミックス・金属材料学アプローチ

    研究課題/領域番号:26289235  2014年 - 2016年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • 元素戦略プロジェクト拠点形成型

    2013年10月 - 2019年3月

    文部科学省 

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    担当区分:研究分担者 

  • 複合アニオン化合物の創製と新機能に関する研究の総括

    研究課題/領域番号:21H00460 

    陰山 洋, 林 克郎, 荻野 拓, 前田 和彦

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    資金種別:科研費

    我々が複合アニオン化合物の発展に与えた影響は計り知れず、多く国内外で認知された。欧米で類似のプロジェクトが開始される等、世界的にも影響を与えたと自負している。一方新たな学問領域としての複合アニオンは、確立されたとは言い難い。本領域成果は複合アニオンに着目して初めて生れたが、ともすれば各分野専門家が独立に挙げたとされる恐れがある。各学会での複合アニオン関連のセッション等も、高い割合で我々が関係している。複合アニオンの必要性と有用性が認知され新学術領域として確立する為、継続的な啓蒙活動が必要である。また本領域では接点のなかった専門家間の横の繋がりが有機的に機能し、この繋がりは終了後も発展させたい。

    CiNii Research

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教育活動概要

  • 基幹教育、学部教育、大学院教育およびそれらの国際コースで主に無機化学に関連した分野の講義を担当しています。また、日本工学教育協会・九州工学教育協会の活動を通して、九州の視点からの高校・大学教育の在り方、工学部の入試やカリキュラムの在り方についても貢献してゆきます。また、セラミックス伝統から先端の工業部品・製品、関連する資源や環境に関わる問題、および、固体の科学を高校物理・化学等と分かりやすく結びつけた講義などを通して、一研究教育者として、無機材料・セラミックスの面白さ重要さインパクトを伝えて参りたいと考えています。

担当授業科目

  • 機能物質化学コロキウム

    2024年4月 - 2024年9月   前期

  • 応用化学実験第一

    2023年10月 - 2024年3月   後期

  • グリーンケミストリー

    2023年10月 - 2024年3月   後期

  • 無機固体化学

    2023年10月 - 2024年3月   後期

  • 応用化学実験第三

    2023年10月 - 2024年3月   後期

  • 無機化学第三(地球環境工学科)

    2023年10月 - 2023年12月   秋学期

  • 無機化学第三(応用化学科)

    2023年6月 - 2023年8月   夏学期

  • (IUPE)Inorganic ChemistryⅡ

    2023年6月 - 2023年8月   夏学期

  • 無機物質化学Ⅱ

    2023年6月 - 2023年8月   夏学期

  • 応用無機化学講究

    2023年4月 - 2024年3月   通年

  • 応用化学A

    2023年4月 - 2023年9月   前期

  • (IUPE)Inorganic ChemistryⅠ

    2023年4月 - 2023年6月   春学期

  • 応用化学実験第一

    2022年10月 - 2023年3月   後期

  • 専門英語(個別テーマ)

    2022年10月 - 2023年3月   後期

  • 物質科学工学実験第三

    2022年10月 - 2023年3月   後期

  • 物質科学工学実験第一

    2022年10月 - 2023年3月   後期

  • 無機化学第三

    2022年10月 - 2022年12月   秋学期

  • 無機物質化学Ⅱ

    2022年6月 - 2022年8月   夏学期

  • (IUPE)Inorganic ChemistryⅡ

    2022年6月 - 2022年8月   夏学期

  • 応用無機化学講究

    2022年4月 - 2023年3月   通年

  • セラミック材料物性学

    2022年4月 - 2022年9月   前期

  • セラミック工学

    2022年4月 - 2022年9月   前期

  • (IUPE)Inorganic ChemistryⅠ

    2022年4月 - 2022年6月   春学期

  • 無機固体化学

    2021年10月 - 2022年3月   後期

  • Inorganic Solid State Chemistry

    2021年10月 - 2022年3月   後期

  • 無機化学第三

    2021年10月 - 2021年12月   秋学期

  • 無機物質化学Ⅱ

    2021年6月 - 2021年8月   夏学期

  • (IUPE)Inorganic ChemistryⅡ

    2021年6月 - 2021年8月   夏学期

  • 応用無機化学講究

    2021年4月 - 2022年3月   通年

  • 応用無機化学講究

    2021年4月 - 2022年3月   通年

  • 無機物質化学Ⅰ

    2021年4月 - 2021年6月   春学期

  • 無機化学第一

    2021年4月 - 2021年6月   春学期

  • (IUPE)Inorganic ChemistryⅠ

    2021年4月 - 2021年6月   春学期

  • 無機材料化学

    2020年10月 - 2020年12月   秋学期

  • 無機化学第三

    2020年10月 - 2020年12月   秋学期

  • (IUPE)Inorganic ChemistryⅡ

    2020年6月 - 2020年8月   夏学期

  • 応用無機化学講究

    2020年4月 - 2021年3月   通年

  • セラミック材料物性学

    2020年4月 - 2020年9月   前期

  • セラミック工学

    2020年4月 - 2020年9月   前期

  • Ceramic Engineering

    2020年4月 - 2020年9月   前期

  • 無機物質化学

    2020年4月 - 2020年9月   前期

  • 無機化学第一

    2020年4月 - 2020年6月   春学期

  • (IUPE)Inorganic ChemistryⅠ

    2020年4月 - 2020年6月   春学期

  • Inorganic Solid State Chemistry

    2019年10月 - 2020年3月   後期

  • 無機固体化学

    2019年10月 - 2020年3月   後期

  • 無機化学第三

    2019年10月 - 2019年12月   秋学期

  • セラミック材料物性学

    2019年4月 - 2019年9月   前期

  • 無機物質化学

    2019年4月 - 2019年9月   前期

  • (IUPE) Inorganic Chemistry A

    2019年4月 - 2019年6月   春学期

  • 無機化学第一

    2019年4月 - 2019年6月   春学期

  • 応用無機化学講究

    2018年4月 - 2019年3月   通年

  • セラミック材料物性学

    2018年4月 - 2018年9月   前期

  • 無機材料化学

    2018年4月 - 2018年9月   前期

  • 無機化学

    2018年4月 - 2018年9月   前期

  • Ceramic Engineering

    2018年4月 - 2018年9月   前期

  • 無機化学第三

    2018年4月 - 2018年9月   前期

  • セラミック工学

    2018年4月 - 2018年9月   前期

  • 無機物質化学

    2018年4月 - 2018年9月   前期

  • Inorganic Chemistry A

    2018年4月 - 2018年6月   春学期

  • 無機化学第一

    2018年4月 - 2018年6月   春学期

  • グリーンケミストリー

    2017年10月 - 2018年3月   後期

  • 物質科学工学実験第一

    2017年10月 - 2018年3月   後期

  • 物質科学工学実験第三

    2017年10月 - 2018年3月   後期

  • 産業活動実習

    2017年10月 - 2018年3月   後期

  • 産学連携特論第一

    2017年10月 - 2018年3月   後期

  • IndustryAcademia Collaborations in Research and Development

    2017年10月 - 2018年3月   後期

  • 学術英語3・個別テーマ

    2017年10月 - 2018年3月   後期

  • 課題集約演習

    2017年10月 - 2018年3月   後期

  • 無機固体化学

    2017年10月 - 2018年3月   後期

  • Inorganic Solid State Chemistry

    2017年10月 - 2018年3月   後期

  • Task-Based Exercise in Applied Chemistry B

    2017年10月 - 2017年12月   秋学期

  • Experiment in Applied ChemistryⅢ

    2017年10月 - 2017年12月   秋学期

  • Experiment in Applied Chemistry I

    2017年10月 - 2017年12月   秋学期

  • 物質科学情報集約演習

    2017年4月 - 2018年3月   通年

  • Graduation Research (Applied Chem)

    2017年4月 - 2018年3月   通年

  • 科学技術論

    2017年4月 - 2018年3月   通年

  • 環境科学

    2017年4月 - 2018年3月   通年

  • エネルギー科学

    2017年4月 - 2018年3月   通年

  • 企業インターンシップ

    2017年4月 - 2018年3月   通年

  • 物質科学特別演習第一

    2017年4月 - 2018年3月   通年

  • Topics in Science and Technology

    2017年4月 - 2018年3月   通年

  • 物質科学研究企画演習

    2017年4月 - 2018年3月   通年

  • Research Proposal on Molecular Systems

    2017年4月 - 2018年3月   通年

  • 物質科学学生セミナー第一

    2017年4月 - 2018年3月   通年

  • 物質科学学生セミナー第二

    2017年4月 - 2018年3月   通年

  • 物質科学工学卒業研究

    2017年4月 - 2018年3月   通年

  • 無機化学第三

    2017年4月 - 2017年9月   前期

  • 無機化学

    2017年4月 - 2017年9月   前期

  • 物質科学工学実験第二

    2017年4月 - 2017年9月   前期

  • 無機材料化学

    2017年4月 - 2017年9月   前期

  • 応用化学特別演習第二

    2017年4月 - 2017年9月   前期

  • 無機化学第一

    2017年4月 - 2017年9月   前期

  • Inorganic Chemistry A

    2017年4月 - 2017年6月   春学期

  • Experiment in Applied Chemistry II

    2017年4月 - 2017年6月   春学期

  • Task-Based Exercise in Applied Chemistry C

    2017年4月 - 2017年6月   春学期

  • Task-Based Exercise in Applied ChemistryA

    2017年4月 - 2017年6月   春学期

  • 科学英語3・個別テーマ

    2016年10月 - 2017年3月   後期

  • 自然科学総合実験

    2016年10月 - 2017年3月   後期

  • グリーンケミストリー

    2016年10月 - 2017年3月   後期

  • 物質科学工学概論第二

    2016年10月 - 2017年3月   後期

  • 物質科学工学卒業研究

    2016年4月 - 2017年3月   通年

  • 物質化学情報集約演習

    2016年4月 - 2017年3月   通年

  • 科学技術論

    2016年4月 - 2016年9月   前期

  • セラミックス物性学

    2016年4月 - 2016年9月   前期

  • セラミックス工学

    2016年4月 - 2016年9月   前期

  • 無機物質科学

    2016年4月 - 2016年9月   前期

  • 物質科学学生セミナー第二

    2016年4月 - 2016年9月   前期

  • 物質科学学生セミナー第一

    2016年4月 - 2016年9月   前期

  • 無機固体化学

    2016年4月 - 2016年9月   前期

  • 無機化学第三

    2016年4月 - 2016年9月   前期

  • Inorganic Chemistry A

    2016年4月 - 2016年9月   前期

  • 物質科学工学概論第一

    2016年4月 - 2016年9月   前期

  • 無機化学第一

    2016年4月 - 2016年9月   前期

  • 無機材料化学

    2015年10月 - 2016年3月   後期

  • 物質科学工学卒業研究

    2015年4月 - 2016年3月   通年

  • 物質化学情報集約演習

    2015年4月 - 2016年3月   通年

  • 物質科学学生セミナー第二

    2015年4月 - 2015年9月   前期

  • 物質科学学生セミナー第一

    2015年4月 - 2015年9月   前期

  • Inorganic Chemistry A

    2015年4月 - 2015年9月   前期

  • 無機物質科学

    2015年4月 - 2015年9月   前期

  • 無機化学第一

    2015年4月 - 2015年9月   前期

  • Inorganic Solid State Chemistry

    2015年4月 - 2015年9月   前期

  • 無機固体化学

    2015年4月 - 2015年9月   前期

  • 無機材料化学

    2014年10月 - 2015年3月   後期

  • 無機化学

    2014年10月 - 2015年3月   後期

  • 物質科学実験第三

    2014年10月 - 2015年3月   後期

  • 物質科学工学卒業研究

    2014年4月 - 2015年3月   通年

  • 物質化学情報集約演習

    2014年4月 - 2015年3月   通年

  • セラミックス工学

    2014年4月 - 2014年9月   前期

  • 物質科学学生セミナー第二

    2014年4月 - 2014年9月   前期

  • 物質科学学生セミナー第一

    2014年4月 - 2014年9月   前期

  • Inorganic Chemistry A

    2014年4月 - 2014年9月   前期

  • セラミックス物性学

    2014年4月 - 2014年9月   前期

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FD参加状況

  • 2020年7月   役割:参加   名称:アフターコロナの大学はどうあるべきか

    主催組織:部局

  • 2017年8月   役割:参加   名称:科研費改革について(講師 君塚教授)

    主催組織:学科

  • 2017年4月   役割:司会   名称:安全衛生・環境管理について(松本准教授、松野准教授)

    主催組織:学科

  • 2017年4月   役割:参加   名称:安全衛生・環境管理について(講師 松本准教授、松野准教授)

    主催組織:学科

  • 2015年9月   役割:参加   名称:新国際コース。入試改革(久枝教授)

    主催組織:学科

  • 2015年8月   役割:講演   名称:GPA制度(林教授)クオーター制(神谷教授)

    主催組織:学科

  • 2015年5月   役割:参加   名称:English Learning in Teaching English

    主催組織:部局

  • 2014年11月   役割:参加   名称:課題協学授業の進め方(森准教授)

    主催組織:学科

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他大学・他機関等の客員・兼任・非常勤講師等

  • 2017年  東京工業大学・元素戦略研究センター  区分:客員教員  国内外の区分:国外 

    学期、曜日時限または期間:H29.4.1~H30.3.31

  • 2016年  東京工業大学・元素戦略研究センター  区分:客員教員  国内外の区分:国外 

    学期、曜日時限または期間:H28.4.1~H29.3.31

  • 2015年  東京工業大学 応用セラミックス研究所  区分:客員教員 

  • 2015年  東京工業大学・元素戦略研究センター  区分:客員教員  国内外の区分:国外 

    学期、曜日時限または期間:H27.4.1~H28.3.31

  • 2014年  東京工業大学 応用セラミックス研究所  区分:客員教員  国内外の区分:国内 

  • 2014年  九州工業大学・応用化学科  区分:非常勤講師 

    学期、曜日時限または期間:10月24日

  • 2010年  京都大学 化学研究所 附属元素科学国際共同センター 客員准教授  区分:客員教員  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:2010.4.1~2011.3.31

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国際教育イベント等への参加状況等

  • 2022年3月

    Japanese Society for Engineering Education (JSEE)

    International Symposium on Digital Transformation of Higher and Recurrent Education through Industry-Academia Collaboration (DXHE2022)

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    開催国・都市名:Zoom Webinar

    参加者数:60

  • 2017年8月

    九州大学工学部

    JSTさくらサイエンス QUEST for teachers "Department of Applied Chemistry"

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    開催国・都市名:日本国・福岡市

    参加者数:20

  • 2017年7月

    UQ-KUプロジェクト

    UQ-KUプロ ジェクト 講義

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    開催国・都市名:九州大学伊都キャンパス

その他教育活動及び特記事項

  • 2024年  クラス担任  学部

  • 2023年  クラス担任  学部

  • 2021年  クラス担任  学部

  • 2018年  クラス担任  学部

社会貢献・国際連携活動概要

  • 九州工学協会での活動を始め、高校・大学・社会、および、地域と世界を繋ぐ教育活動を実施して参ります。

社会貢献活動

  • 一般財団法人 化学物質評価研究機構(CERI)寄付講座

    一般財団法人 化学物質評価研究機構(CERI)  2023年11月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 「将来のエネルギー利用に欠かせない新型蓄電池への化学」という題目で講義を行った。

    鹿児島県甲南高校  2022年11月

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    対象:幼稚園以下, 小学生, 中学生, 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 第15回ケムステVシンポジウム 「複合アニオン」 ファシリテータ

    Chem-Station  オンライン Chem-Station (ケムステ) | 化学ポータルサイト / Youtube 公開  2021年2月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

    第15回ケムステVシンポジウムは、日本セラミックス協会との共催です。日本セラミックス協会とは、去年の8月に行った第8回ケムステVシンポジウム「有機無機ハイブリッド」に引き続いて二度目の共催企画となります。

    今回のテーマは「複合アニオン」。無機化合物の中にはカチオンとアニオンの組み合わせとみることができる材料が多数ありますが、複数種類のアニオンを利用したものは比較的未探索の領域でした。そんな無機材料のフロンティアを、新学術領域「複合アニオン化合物の創製と新機能」領域代表の陰山先生を筆頭に、三人の先生方にご紹介いただけます! 最先端の無機固体化学の機能を学ぶ、またとない機会となることでしょう。どうぞ奮ってご登録ください!

  • 一般財団法人 化学物質評価研究機構(CERI)寄付講座

    一般財団法人 化学物質評価研究機構(CERI)  2020年11月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 令和2年度第2学年課題探求最終発表会

    福岡県立春日高校  2020年3月

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    対象:幼稚園以下, 小学生, 中学生, 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 九州大学オープンキャンパス

    九州大学  2019年8月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 九州大学オープンキャンパス

    九州大学  2018年8月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 一般財団法人 化学物質評価研究機構(CERI)寄付講座

    一般財団法人 化学物質評価研究機構(CERI)  2017年11月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • レーザーポインターから原子配列を探る

    山口県立下関西 高等学校 高校訪問事業  2017年9月

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    対象:幼稚園以下, 小学生, 中学生, 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 九州大学オープンキャンパス

    九州大学  2017年8月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • Cooperation agreement between engineering laboratory of advanced battery and materials, Yunnan province (Kunming univeristy of science ant technology, China) and applied inorganic chemistry laboratory (Hayashi laboratory) (Kyushu univeristy, Japan)

    2017年

     詳細を見る

    Cooperation agreement between engineering laboratory of advanced battery and materials, Yunnan province (Kunming univeristy of science ant technology, China) and applied inorganic chemistry laboratory (Hayashi laboratory) (Kyushu univeristy, Japan)

  • さくらサイエンスQUEST 応用化学コース紹介 (2017/8/25 総合学習プラザ2FのAMS講義室2)

    2017年

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    さくらサイエンスQUEST 応用化学コース紹介
    (2017/8/25 総合学習プラザ2FのAMS講義室2)

  • University of Queensland Japan Program for Industry Experience (UQ-JPIE) UQ-KU(オーストラリアのクイーンズランド大学-九州大学)プロジェクト Seminer for Industrial Visit "Ceramic Technology"

    2017年

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    University of Queensland Japan Program for Industry Experience (UQ-JPIE)
    UQ-KU(オーストラリアのクイーンズランド大学-九州大学)プロジェクト
    Seminer for Industrial Visit "Ceramic Technology"

  • (一財)化学物質評価研究機構(CERI) 公開講座

    一般財団法人化学物質評価研究機構(CERI) 九州大学大学院工学研究院 応用化学部門 共催: 福岡市 公益財団法人 九州大学学術研究都市推進機構(OPACK) 光と水の伊都未来都市構想  2016年10月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 九州大学オープンキャンパス

    九州大学  2016年8月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • Cooperation agreement between engineering laboratory of advanced battery and materials, Yunnan province (Kunming univeristy of science ant technology, China) and applied inorganic chemistry laboratory (Hayashi laboratory) (Kyushu univeristy, Japan)

    2016年

     詳細を見る

    Cooperation agreement between engineering laboratory of advanced battery and materials, Yunnan province (Kunming univeristy of science ant technology, China) and applied inorganic chemistry laboratory (Hayashi laboratory) (Kyushu univeristy, Japan)

  • (一財)化学物質評価研究機構(CERI) 公開講座

    一般財団法人化学物質評価研究機構(CERI) 九州大学大学院工学研究院 応用化学部門 共催: 福岡市 公益財団法人 九州大学学術研究都市推進機構(OPACK) 光と水の伊都未来都市構想  2015年10月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 住友金属鉱山・学術指導

    国立大学法人九州大学 学術研究・産学官連携本部 産学官連携推進グループ  W4―8階の産学官連携本部伊都分室会議スペース   2015年6月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:その他

  • Cooperation agreement between engineering laboratory of advanced battery and materials, Yunnan province (Kunming univeristy of science ant technology, China) and applied inorganic chemistry laboratory (Hayashi laboratory) (Kyushu univeristy, Japan)

    2015年

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    Cooperation agreement between engineering laboratory of advanced battery and materials, Yunnan province (Kunming univeristy of science ant technology, China) and applied inorganic chemistry laboratory (Hayashi laboratory) (Kyushu univeristy, Japan)

  • (一財)化学物質評価研究機構(CERI) 公開講座

    一般財団法人化学物質評価研究機構(CERI) 九州大学大学院工学研究院 応用化学部門 共催: 福岡市 公益財団法人 九州大学学術研究都市推進機構(OPACK) 光と水の伊都未来都市構想  2014年11月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 筑紫高校化学クラブ「廃棄チョークを用いた機能性セラミックスの開発と評価に関する研究」の研究発表に関する指導

    2014年11月

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    対象:幼稚園以下, 小学生, 中学生, 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

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メディア報道

  • セラミック・ナトリウム電池の開発 酸化物系全個体電池に向けた汎用的ナシコン系電極膜形成 新聞・雑誌

    クリーンエネルギー Vol.32,No,6 日本工業出版  2023年6月

     詳細を見る

    セラミック・ナトリウム電池の開発
    酸化物系全個体電池に向けた汎用的ナシコン系電極膜形成

  • 九州大学 「全固体ナトリウム電池」実現へ 電極形成法を開発 850度の低温化焼結 新聞・雑誌

    電波新聞社 電波新聞 DEMPA DIGITAL  2023年1月

     詳細を見る

    九州大学 「全固体ナトリウム電池」実現へ 電極形成法を開発 850度の低温化焼結

  • 全固体電池の⾼性能の電極形成法を開発 -安全で過酷な環境でも動作する電池の実現に向け前進

    九州大学 広報室  2023年1月

     詳細を見る

    全固体電池の⾼性能の電極形成法を開発 -安全で過酷な環境でも動作する電池の実現に向け前進

  • 「全固体ナトリウム電池」実現へ、電極形成法を開発 新聞・雑誌

    日刊工業新聞 Newswitch  2023年1月

     詳細を見る

    「全固体ナトリウム電池」実現へ、電極形成法を開発

  • 九大、固体電解質中のイオン輸送能を大きく変化させる隠れパラメータを発見

    TECH+  2022年6月

     詳細を見る

    九大、固体電解質中のイオン輸送能を大きく変化させる隠れパラメータを発見

  • In the spotlight: Successful synthesis of perovskite visible-light-absorbing semiconductor material

    EurekAlart  2021年5月

     詳細を見る

    In the spotlight: Successful synthesis of perovskite visible-light-absorbing semiconductor material

  • 新合成法でペロブスカイト型酸水素化物半導体開発 鉛を含まない安価な光吸収材料開発に期待 新聞・雑誌

    EE Times Japan  2021年5月

     詳細を見る

    新合成法でペロブスカイト型酸水素化物半導体開発 鉛を含まない安価な光吸収材料開発に期待

  • 九大など、鉛フリーで可視光に応答するペロブスカイト型半導体を開発 新聞・雑誌

    Tech +  2021年5月

     詳細を見る

    九大など、鉛フリーで可視光に応答するペロブスカイト型半導体を開発

  • 長波長の可視光に応答する半導体の新合成手法を開拓 新聞・雑誌

    Laser focus world  2021年5月

     詳細を見る

    長波長の可視光に応答する半導体の新合成手法を開拓

  • 九大ら,ペロブスカイトの吸収波長を長波長化 新聞・雑誌

    Optronics online  2021年5月

     詳細を見る

    九大ら,ペロブスカイトの吸収波長を長波長化

  • 九大など、鉛フリーで可視光に応答するペロブスカイト型半導体を開発

    Excite ニュース  2021年5月

     詳細を見る

    九大など、鉛フリーで可視光に応答するペロブスカイト型半導体を開発

  • 九大など、鉛フリーで可視光に応答するペロブスカイト型半導体を開発

    Biglobe ニュース  2021年5月

     詳細を見る

    九大など、鉛フリーで可視光に応答するペロブスカイト型半導体を開発

  • 長波長の可視光に応答する半導体の新合成手法を開拓! ~鉛を含まないペロブスカイト型半導体~

    九州大学 NEWS  2021年5月

     詳細を見る

    長波長の可視光に応答する半導体の新合成手法を開拓!
    ~鉛を含まないペロブスカイト型半導体~

  • 長波長の可視光に応答する半導体の新合成手法を開拓! 鉛を含まないペロブスカイト型半導体

    東工大ニュース  2021年5月

     詳細を見る

    長波長の可視光に応答する半導体の新合成手法を開拓!
    鉛を含まないペロブスカイト型半導体

  • 金属-空気電池の現状と見通し~プレーヤー動向編~ 新聞・雑誌

    Yano E plus  2015年2月

     詳細を見る

    金属-空気電池の現状と見通し~プレーヤー動向編~

  • 新技術・新製品 東工大、水酸化物イオンをNMR計測だけで特定する手法開発 新聞・雑誌

    日刊工業新聞  2014年3月

     詳細を見る

    新技術・新製品 東工大、水酸化物イオンをNMR計測だけで特定する手法開発

  • 科学の扉欄「マイナスの水素の力」 新聞・雑誌

    朝日新聞  2014年2月

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    科学の扉欄「マイナスの水素の力」

  • 専門用語の検索Engine 「空気電池」 新聞・雑誌

    技術総合誌オーム  2014年2月

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    専門用語の検索Engine 「空気電池」

  • 水溶液系ナトリウム空気電池の学術論文の紹介。

    Renewable Energy global innovations  2014年1月

     詳細を見る

    水溶液系ナトリウム空気電池の学術論文の紹介。

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政策形成、学術振興等への寄与活動

  • 2021年4月 - 2024年3月   日本工学教育協会

    日本工学教育賞選考委員

  • 2021年4月 - 2023年3月   九州工学教育協会

    九州工学教育協会・常務理事・運営委員・広報部員・賞選考部員

  • 2019年4月 - 2021年3月   九州工学教育協会

    九州工学教育協会・常任理事

外国人研究者等の受け入れ状況

  • 受入れ期間: 2022年4月 - 2023年2月  

    国籍:インド

  • Tokyo Institute of Technology

    受入れ期間: 2015年1月 - 2017年3月   (期間):1ヶ月以上

    国籍:中華人民共和国

    専業主体:文部科学省

学内運営に関わる各種委員・役職等

  • 2024年4月 - 2025年3月   研究院 広報委員

  • 2024年4月 - 2025年3月   研究院 教務委員

  • 2023年4月 - 2024年3月   学部 学務委員

  • 2023年4月 - 2024年3月   研究院 教務委員

  • 2022年4月 - 2025年3月   全学 次世代研究者教育プログラム 運営委員

  • 2022年4月 - 2024年3月   全学 中央分析センター・副センター長・伊都分室長

  • 2022年4月 - 2023年3月   研究院 応用化学専攻長

  • 2022年4月 - 2023年3月   研究院 物質創造工学専攻長

  • 2021年4月 - 2022年3月   学部 教務委員

  • 2021年4月 - 2022年3月   学部 学務委員

  • 2020年4月 - 2022年3月   センター 中央分析センター・センター長

  • 2019年4月 - 2023年3月   センター 未来化学創造センター副センター長

  • 2019年4月 - 2021年3月   研究院 研究企画委員会委員

  • 2018年4月 - 2020年3月   センター 中央分析センター伊都分室長

  • 2017年4月 - 2018年3月   部門 応用化学部門 部門長

  • 2016年10月 - 2017年3月   学部 工学部放射線安全委員会 委員長

  • 2016年4月 - 2017年3月   研究院 物質創造工学専攻 専攻長

  • 2015年4月 - 2017年3月   学部 教務委員

  • 2015年4月 - 2017年3月   学部 学務委員

  • 2015年4月 - 2016年3月   学府 教務委員

  • 2015年4月 - 2016年3月   学府 学務委員

  • 未来化学創造センター長

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