Ferroelastiske oksid-keramer - Institutt for materialteknologi - NTNU

Oppgave 2.3Faglærer:Medveiledere:Høy temperatur røntgen diffraksjon av multiferroiskBiFeO 3Professor Tor GrandeProfessor Mari-Ann Einarsrud, Stipendiat Sverre M. SelbachFerroelektriske oksider er i hovedsak basert på PbTi 1-x Zr x O 3 . Materialet BiFeO 3 er også etferroelektrisk materiale, men i tillegg har også BiFeO 3 interessante ferromagnetiskeegenskaper og BiFeO 3 er såkalt multiferroisk. Vi har nylig startet opp et prosjekt som tarutgangspunkt i BiFeO 3 materialer, og vi skal undersøke om de funksjonelle endringene kanendres ved kjemisk substitusjon av Bi/Fe og av fysisk størrelse, dvs om de ferroiskeegenskapene påvirkes av at krystallenes reduseres ned mot nanometer i størrelse. (”finite sizeeffect”). I denne oppgaven vil noen få utvalgte BiFeO 3 -materialer syntetiseres ved fast stoffmetoden og en sol-gel metode som er nylig utviklet av oss. Karakterisering av materialene vili hovedsak bestå i kalorimetri (DSC) samt høy temperatur røntgen diffraksjon. Det vill blispesielt lagt vekt på diffraksjon og et helt nytt røntgen diffraktometer installert høsten 2005vil bli benyttet.Oppgave 2.4Faglærer:Medveiledere:Hydrogen permeable membranerProfessor Tor GrandePost doc. Fride Vullum, Professor Mari-Ann Einarsrud,Førsteamanuensis Kjell Wiik.Separasjon av CO 2 ved forbrenning av naturgass ved produksjon av elektrisk kraft har blitt etmeget viktig forskningsfelt både i Norge og internasjonalt. Membraner spiller en nøkkelrollefor separasjon av gasser, og membraner som er permeable for hydrogen er spesielt attraktivtfor separasjon av CO 2 fra H 2 . Slike membraner er også interessant med tanke på å produserehydrogen fra naturgass. Flere av de mest attraktive teknologiene for CO 2 separasjon iforbindelse med gasskraftverk er basert på hydrogen eller oksygen permeable membraner.Hydrogen permeable membraner kan være et metall hvor hydrogen er løselig, f. ekspalladium. Slike metaller er svært dyre og en ønsker å erstatte disse med keramiskematerialer, og det er flere forskningsmiljø rundt om kring i verden som arbeider hardt med åutvikle hydrogen permeable keramiske membraner. I denne oppgaven skal en arbeide med enkeramisk materiale basert på CeNbO 4+δ . Vi har nylig vært med på å utvikle oksidiskeprotonledere basert på et lignende materiale LaNbO 4 . Ved å endre sjelden jordartsmetall kanen endre den elektriske ledningsevnen. Materialer som både kan lede protoner og elektronervil i prinsippet være permeabel for hydrogen. I denne oppgaven vil en framstille tynnemembraner på en porøs bærer ved hjelp av keramisk teknologi. Hydrogen permeabiliteten vilbli målt ved hjelp av en egen apparatur som kan måle fluks igjennom membranen.Oppgave 2.5 En undersøkelse av struktur og oksygen transportegenskaper til Sr substituert La 2 NiO 4+Faglærer:MedveiledereFørsteamanuensis Kjell WiikProfessor Tor Grande, Post doc.. Magnus ThomassenRev. 1 10