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月刊機能材料 2019年2月号

  • NEW
【特集】柔粘性結晶の基礎研究と応用へ向けた展開

商品コード: M1902

  • 監修: 松本一
  • 発行日: 2019年2月5日
  • 価格(税込): 4,320 円
  • 体裁: B5判
  • ISBNコード: 0286-4835

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著者一覧

松本一  (国研)産業技術総合研究所
池田龍一  筑波大学  
守谷誠  静岡大学  
田中晋  米子工業高等専門学校 
藤田正博  上智大学 
原田潤  北海道大学 

目次

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【特集】柔粘性結晶の基礎研究と応用へ向けた展開

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巻頭言
Introduction

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柔粘性結晶の基礎と研究の歩み
Development in Basic Research on Plastic Crystals

 柔粘性結晶は流動性を示す結晶としてその特異な物性が古くから知られ,結晶格子を組みながら液体中に近い激しい分子運動が起っていることに興味が持たれてきた。最近,イオン結晶においても柔粘相の存在が明らかにされ,顕著なイオン伝導性を示す結晶として,その応用を目的とした研究が盛んになっている。本稿では柔粘性結晶のこれまでの基礎的物性研究を紹介する。
 
【目次】
1 はじめに
2 柔粘性分子結晶(molecular plasticcrystal)
3 柔粘性イオン結晶(ionic plasticcrystal)
4 低次元柔粘性結晶(rotator 相)
5 おわりに

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固体電解質に向けた有機イオン柔粘性結晶の分子設計
Molecular Design of Organic Ionic Plastic Crystals for Solid Electrolytes

 有機イオン柔粘性結晶を固体電解質として展開するには,イオン伝導性の向上と同様に,利用可能温度域の拡大が避けては通れない課題となっている。本稿では,構成要素の電子的・立体的特徴の制御とアニオン―カチオン間での機能分担を活用した,広範な温度域で固体状態を保ちながらイオン伝導体として機能する有機イオン柔粘性結晶の合成について紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 有機イオン柔粘性結晶の物性制御に向けた方針
3 環状構造を有するスルホニルアミドアニオンの活用による有機イオン柔粘性結晶の利用可能温度域の拡大
4 CPFSA アニオンを有する有機イオン種の結晶構造解析とイオン伝導性
5 まとめ

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有機イオン性柔粘性結晶の物性測定
The Measurement Method of Physical Properties of Organic Ionic Plastic Crystals

 有機イオン性化合物が柔粘性結晶やその一種であるrotaor 相を形成していることを確認するための測定法を紹介する。DSC,XRD については,柔粘性結晶などにおける特徴的な測定結果を,交流インピーダンススペクトルについてはその解析方法を記す。固体NMR については,スペクトル線幅の二次モーメントや緩和時間の取り扱いを解説する。

【目次】
1 はじめに
2 熱測定
3 X 線回折
4 電気伝導度測定
5 固体NMR
 5.1 NMR の原理
 5.2 NMR スペクトル線幅の観測
 5.3 緩和時間
6 おわりに

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有機イオン性柔粘性結晶を用いた電気化学デバイスの開発
Development of Electrochemical Devices Using Organic Ionic Plastic Crystals

 有機イオン性柔粘性結晶が新規フレキシブル固体電解質として研究されている。本稿では,有機イオン性柔粘性結晶のイオン伝導性について筆者らの研究を中心に概説し,それらフレキシブル固体電解質を用いたリチウム電池,燃料電池,および電気二重層キャパシタの開発動向について紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 01PC
 2.1 ビロリジニウム塩
 2.2 コリン塩
3 電気化学デバイス
 3.1 リチウム電池
 3.2 燃料電池
 3.3 電気二重層キャパシタ
4 おわりに

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柔粘性/強誘電性結晶の開発
Development of Plastic / Ferroelectric Crystals

 多彩な機能を持つ強誘電体は,幅広い産業利用がなされ,現代のテクノロジーを支える不可欠な材料である。筆者らが開発した柔粘性/強誘電性結晶は,従来の分子性強誘電結晶では不可能な多結晶材料での強誘電性と圧電性の実現に成功しており,今後の発展が期待できる新しいタイプの機能性材料となっている。

【目次】
1 はじめに
2 強誘電体
3 分子性強誘電結晶
4 柔粘性結晶と強誘電性結晶
5 柔粘性/強誘電性結晶過レニウム酸キヌクリジニウム
6 無極性分子からなる柔粘性/強誘電性結晶
7 最新の研究動向と今後の展望
  
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[ 機能材料マーケットデータ ]

レアアース工業の市場動向
Market Trend of Rare-Earth Elements Industry

 世界のレアアース資源の70%は中国で生産されている。2010 年の尖閣諸島沖での中国漁船衝突を契機に中国政府が輸出量を絞ったことから,レアアースの国際価格は翌年にかけて暴騰し,ハイブリッド車やエアコンなどレアアースを使用している製品価格が軒並み上昇して世界経済に大混乱をきたした。2012 年6 月に日米欧の各国が中国の不当性をWTO に提訴,翌2013 年にWTO の上級審が日米欧の主張を認めたため決着し,2015 年1 月には中国がレアアースの輸出枠の撤廃,また,5 月には輸出税も廃止したため,ほとんどのレアアースの価格は暴騰前の水準に戻った。一方,国際価格の暴騰以後,代替材料の開発やインド,ベトナムなどの開発による脱中国の動きが本格化しており,経営悪化に苦しむ中国企業が増加している。


【目次】
1 概要
2 需給動向
 2.1 酸化セリウム(CeO2)・セリウム化合物
 2.2 酸化イットリウム(Y2O3)・酸化ユーロピウム(Eu2O3)
 2.3 酸化ランタン(La2O3)
 2.4 ミッシュメタル
 2.5 その他製品
3 業界動向
 3.1 供給先確保
  3.1.1 双日
  3.1.2 豊田通商
  3.1.3 住友商事
  3.1.4 その他
 3.2 リサイクル関連
  3.2.1 日立グループ
  3.2.2 三菱電機
  3.2.3 信越化学工業
  3.2.4 三菱マテリアル
  3.2.5 トヨタ自動車
  3.2.6 本田技術研究所
  3.2.7 日本原子力研究開発機構(シーエムシー技術開発) 
 3.3 使用量低減・代替材料関連
  3.3.1 愛知製鋼
  3.3.2 トヨタ自動車
  3.3.3 大同特殊鋼/ホンダ技研工業
  3.3.4 堺化学工業
  3.3.5 日本電産
  3.3.6 TDK
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