希土類錯体を前駆体とする材料の高圧合成と物性

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1.フェノール樹脂から得た炭素前駆体による高圧下のダイヤモンド合成難黒錯化高分子であるフェノール樹脂を、窒素雰囲気中で焼成することによって炭素前駆体を作製した。焼成温度が500℃付近より樹脂を構成する酸素と水素の脱離が始まり炭素骨格が形成されることを、電子スピン共鳴、電気抵抗、赤外吸収などの物性測定より明らかにした。この炭素前駆体にコバルトを混合し、高圧(3〜4Gpa)、高温(1,500〜1,900℃)の黒鉛が熱力学的に安定な条件下に20分間おいたところ、圧力-温度条件の組み合わせによって、黒鉛のみが生成する場合とダイヤモンドが同時に生成する場合とがあった。合成されたダイヤモンド結晶は最大0.3mm程度のcuboctahedronで、黄色を帯びている。この着色は窒素が取り込まれたことによるものであるが、赤外および可視吸収スペクトルから窒素が分散したタイプIbであることが明らかとなった。2.シクロペンタジエニルと希土類との錯体から得た炭素前駆体の高圧・高温下の挙動ランタン、イットリウム、イッテルビウム、ネオジムのどとシクロペンタジエニルとの錯体を800〜1,000℃で焼成して炭素前駆体を得た。前項と同様にコバルトと混合し、高圧・高温条件下においた。ただし、前項とは異なり圧力-温度条件はダイヤモンドが熱力学的に安定な領域であった。イットリウム錯体からは黒鉛の生成のみが認められた。