ダイヤモンド類似型M_2O(M=B,AL,Ga,In)の超高圧合成と光・電気的性質

类金刚石M_2O(M=B,AL,Ga,In)的超高压合成及其光电性质

• 批准号: 62604507
• 负责人: 島田 昌彦
• 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: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62604507/
• 关键词: ダイヤモンド類似型酸化ホウ素; 超高圧酸化反応合成法; 超高圧トポタクチック反応; 半導体酸化ホウ素; ダイヤモンド型酸化物

金カプセル内にBPとCrO^3をジルコニウム隔離板を介して配置し, ベルト型高圧装置を用いて, 6GPa, 1100°Cで6時間超高圧酸化反応を行ないダイヤモンド類似型B_2Oを合成した. 生成物はダイヤモンド構造に特微的な6-8面体や4面体形態で, 約100hmの結晶で超高圧酸化反応はBPのトポタクチック反応でB_2Oに変換されたと考えられる. 粉末X線回折と電子線回折より, 空間群P_3の三方晶系に属し, 格子定数はa=0.2879, c=0.7052nm, 測定密度は2.48g/cm^3でz=2と決まった. 結晶の対称性が立方晶系より低下するのは, ダイヤモンド構造の原子位置に2つのホウ素と1つの酸素原子が統計的に分布するためで, B-OとB-Bの結合からなる6員環を構造中に形成しているものと考えられる. B-OとB-Bの平均結合間距離は0.1763nmと求まり, B-N10.157nm)とB-P(0.197nm)の結合距離の中間にあり, 本研究で全く新しく, 酸化物でダイヤモンド型構造をもつB_2Oが超高圧合成法で合成できた. ダイヤモンド型B_2O粉末を6GPa, 1000°Cで30分高圧焼結反応で焼結体にし, 種々の物性測定を行った. 焼結体の相対密度は92%で, 室温ビッカス硬度は約40GPa, 電気的性質は半導体で抵抗率は室温で約80Ωcm, 抵抗率の温度変化より求めた活性化エネルギーは約0.3evであった. ダイヤモンド型B_2Oは空気中1200°Cまで熱的に安定で, 通常の酸に対しても優れた耐食性を示す. 本研究で合成したダイヤモンド類似型B_2Oは半導体でバンドギャップは0.3evと小さく, Pなどの不純物を含有しているものと考えられ, 光学的性質や光・電気変換機能評価には高純度B_2Oの超高圧合成が今後の検討課題である. AiP, GaP, InPを出発原料としてCrO_3を用いた超高圧酸化反応を3〜6GPa, 800〜1300°Cで行なったが, 現在ダイヤモンド類似型M_2Oの合成に成功していない. これらの物質について, 合成条件の検討が今後の課題である.

The metal alloy BP

项目成果

遠藤 忠: Petrotech. 11. (1988)

远藤正：石油技术 11。（1988）