黒鉛層間化合物を用いた軟X線光学素子開発の可能性の探求

探索使用石墨插层化合物开发软X射线光学元件的可能性

• 批准号: 01651501
• 负责人: 西谷 龍介
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01651501/
• 关键词: 黒鉛層間化合物; 遷移金属カルコゲイド; 層状物質; インダ-カレ-ション; X線回折; 軟X線

本研究課題は、種々の黒鉛層間化合物を育成しまたそのX線回折特性を評価し、軟X線領域の結晶分光素子として応用する可能性を探求することを目的とした。軟X線の分光素子として注目されている人工多層膜は、20〜30Å以上の長周期のものは容易に作成可能であるが、それより短周期のものを結晶学的に均一に作成することは困難である。そこで多層膜成長とは異なる観点から、すなわち、熱力学的に安定相として存在する長周期化合物を育成することにより、多層膜成長の困難を回避する試みを行なった。ここでの物質探索において、黒鉛層間化合物(SbCl_5及びMo(Cl_5-GIC、及びK-MoCl_5-GIC)の他に、遷移金属カルコゲナイド層間化合物(Ni-TaS_2、Ni-NbS_2)及び積層型カルコゲナイド化合物(NdS-TaS_2及びSms-TaS_2)を育成した。これらの物質の高分解能X線回折特性(CuKαMoKα、角度分解能1″)の測定により、周期構造、X線反射率、波長分解能等を評価した。黒鉛層間化合物では、長周構造を制御することは容易であったが、回折強度及び結晶性の高いものは現時点では達成されていない。回折強度が低いのは、挿入物質の層内密度が低いことによることが、MoCl_5-GICにさらにカリウムをインタカレ-ションしながら測定したX線回折により明らかになった。結晶性と回折強度を高めるために作成した単結晶Ni-TaS_2及びNi-NbS_2では、これらの点で改良があったが、現在得られた周期は約6Åであり長周期化合物の作成は今後の課題である。他方、Ln層(Ln=Sm、Nd)とTaS_2層が交互に積層した化合物では、格子定数約12Åのものが得られ、回折強度の点でも黒鉛層間化合物より優れていた。以上総合評価すると、黒鉛にHOPGを用いた層間化合物では、単結晶である遷移金属化合物の回折特性より劣っており、今後良質の黒鉛単結晶の育成及びそれを用いた高密度の層間化合物の育成が必要であるといえる。

は, this research subject of 々 の black lead interlayer compounds を bred し ま た そ の X-ray inflexion features を review 価 の crystallization し, soft X-ray field spectral element child と し て 応 with す を る possibility to seek す る こ と を purpose と し た. Soft X-ray の spectral element child と し て attention さ れ て い る artificial multilayer は long period, more than 20 ~ 30 a の の も の は に easily made possible で あ る が, そ れ よ り short-period の も の を crystallography に uniform に made す る こ と は difficult で あ る. そ こ で multilayer growth と は different な る 観 point か ら, す な わ ち, thermodynamics に stable phase と し て exist す る long cycle compounds を bred す る こ と に よ り, multilayer film growth の difficult を avoid す る try み を line な っ た. こ こ で の material to explore に お い て between layers, black lead compounds (SbCl_5 and び Mo (Cl_5 - GIC, and び K - MoCl_5 - GIC) の he に, migration metal カ ル コ ゲ ナ イ ド interlayer compounds (Ni - TaS_2, Ni - NbS_2) and び laminated type カ ル コ ゲ ナ イ ド compounds (ds - TaS_2 And びSms-TaS_2)を was developed into た. Youdaoplaceholder0 れら the determination of X-ray reflectance characteristics (CuKα, MoKα, angular decomposition energy 1 ") of the high decomposition energy <s:1> of substances <e:1> によ によ, periodic structure, X-ray reflectance, wavelength decomposition energy, etc. を evaluation 価 た た. Black lead interlayer compounds で は, long weeks structure を suppression す る こ と は easy で あ っ た が, inflexion strength and び crystalline の high い も の は now point で は reached さ れ て い な い. Inflexion strength が low い の は, scions into material の layer low density が い こ と に よ る こ と が, MoCl_5 - GIC に さ ら に カ リ ウ ム を イ ン タ カ レ - シ ョ ン し な が ら determination し た X-ray inflexion に よ り Ming ら か に な っ た. Crystalline と inflexion strength を high め る た め に made し た 単 crystal Ni - TaS_2 and び Ni - NbS_2 で は, こ れ ら の point で improved が あ っ た が, now ら れ は た cycle about 6 a で あ り compounds の into は の subject in the future for a long period of time で あ る. Fang, Ln layer (Ln = Sm, Nd) と TaS_2 が interactive に product layer し た compound で は, lattice constant, about 12 a の も の が have ら れ, intensity of inflexion point の で も black lead interlayer compounds よ り optimal れ て い た. Above 総 close review 価 す る と, black lead に HOPG を with い た interlayer compounds で は, 単 crystallization で あ る migration metal compounds の inflexion features よ り substandard っ て お り, good mass の black lead 単 crystallization の bred and び そ れ を with い た high-density の interlayer compounds の bred が necessary で あ る と い え る.

项目成果

R.Nishitani: "Kinetics of Staging Transition in H_2SO_4-Graphite Intercalation Compounds" Synthetic Metals. 34. 315-321 (1989)

R.Nishitani：“H_2SO_4-石墨插层化合物中的阶段转变动力学”合成金属。

Y.Murakami: "High Stage Hetero-Structure Graphite Intercalation Compounds in the Acceptor(MoCl_5)and Donor(Potassium)Ternary System." Synthetic Metals. 34. 205-210 (1989)

Y.Murakami：“受体（MoCl_5）和供体（钾）三元体系中的高级异质结构石墨插层化合物。”

K.Otobe: "In-Plane Structure of the Stage-2 SbCl_5 Graphite Intercalation Compounds" Synthetic Metals. 34. 193-198 (1989)

K.Otobe：“第 2 阶段 SbCl_5 石墨插层化合物的面内结构”合成金属。