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ググってみたら結晶と液体の中間の性質を持つなんて書いてあったから、液晶みたいなもんかね?
超イオン伝導体とか初めて聞いたんで調べてみた。研究の歴史としては100年近くあるみたい。通常のイオン結晶だと溶融(液体)状態まで温度を上げないイオンは動けないので電気を通さないが、超イオン伝導体では結晶の骨格を保ちながら一部のイオンが結晶格子内部で動きまわりやすい状態のため電気を通しやすい。陰イオンは動きまわり難いから格子として固定されるけど(重いとか半径が大きいから?)、陽イオン(例:リチウム)は動ける状態。電荷を持った粒子が動けるということは、電気的には電子が動くのと同じようなもんなので、すなわち電圧をかけてやれば固体なのに電気が流れる(金属とは電気伝導のメカニズムが異なる)。
なぜ陽イオンが動きまわりやすいかは、おそらく固体内の陽イオンが感じる静電ポテンシャルが弱いからだと思われる(特定方向には強かったり弱かったり?)。低温にしていけば熱運動が出来なくなり陽イオンも束縛されて通常のイオン固体のようになると思うけど、ある一定の温度領域では超イオン伝導体として振る舞うとかそんな感じかしら。
イオン伝導とはなんぞ?と調べると、通常電子が動くのが電流だが、イオンが動くことで電流が流れるのがイオン伝導だと。
水中ならまだしもイオンが固体中でするする動くのは画期的なのだろう。なので超とつけたと。
理屈はわかったが、実際どんなものが超イオン伝導体なのかはさっぱり。
いろんな構造のものがありますが、例えば(原子レベルの大きさの)トンネル状の構造をもつ酸化物なんかがあります。このトンネルにイオン(例えば今回の例で言えばリチウムイオン)がいて、トンネル内を移動できる。そうすると、固体を維持する骨格構造はそのままに、特定のイオンだけが移動できることになります。#他にも層状だったり、骨格側のイオンの隙間が大きくてそこを自由に動けたりといくつかの構造が可能。
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吾輩はリファレンスである。名前はまだ無い -- perlの中の人
超イオン伝導体 (スコア:1)
ググってみたら結晶と液体の中間の性質を持つなんて書いてあったから、液晶みたいなもんかね?
the.ACount
Re:超イオン伝導体 (スコア:3, 参考になる)
超イオン伝導体とか初めて聞いたんで調べてみた。研究の歴史としては100年近くあるみたい。
通常のイオン結晶だと溶融(液体)状態まで温度を上げないイオンは動けないので電気を通さないが、超イオン伝導体では結晶の骨格を保ちながら一部のイオンが結晶格子内部で動きまわりやすい状態のため電気を通しやすい。
陰イオンは動きまわり難いから格子として固定されるけど(重いとか半径が大きいから?)、陽イオン(例:リチウム)は動ける状態。電荷を持った粒子が動けるということは、電気的には電子が動くのと同じようなもんなので、すなわち電圧をかけてやれば固体なのに電気が流れる(金属とは電気伝導のメカニズムが異なる)。
なぜ陽イオンが動きまわりやすいかは、おそらく固体内の陽イオンが感じる静電ポテンシャルが弱いからだと思われる(特定方向には強かったり弱かったり?)。低温にしていけば熱運動が出来なくなり陽イオンも束縛されて通常のイオン固体のようになると思うけど、ある一定の温度領域では超イオン伝導体として振る舞うとかそんな感じかしら。
Re: (スコア:0)
イオン伝導とはなんぞ?と調べると、
通常電子が動くのが電流だが、イオンが動くことで電流が流れるのがイオン伝導だと。
水中ならまだしもイオンが固体中でするする動くのは画期的なのだろう。
なので超とつけたと。
理屈はわかったが、実際どんなものが超イオン伝導体なのかはさっぱり。
Re: (スコア:0)
いろんな構造のものがありますが、例えば(原子レベルの大きさの)トンネル状の構造をもつ酸化物なんかがあります。
このトンネルにイオン(例えば今回の例で言えばリチウムイオン)がいて、トンネル内を移動できる。そうすると、固体を維持する骨格構造はそのままに、特定のイオンだけが移動できることになります。
#他にも層状だったり、骨格側のイオンの隙間が大きくてそこを自由に動けたりといくつかの構造が可能。