イオン交換反応による新しい三元系トンネル化合物の合成とその物性

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TlV_6S_8(Nb_3S_4型構造)と(TlV_5S_8型構造)はともにトンネル骨格を有し、トンネル内にTlをとり込んだ構造を有している。前者と同じ構造をとる化合物としてはNb_3Se_4、Nb_3Te_4、TeTi_6Se_8などがある。後者と同じ構造のものはTlV_5Se_8、TlCr_5S_8、TLTi_5Se_8、TlCr_5Te_8などがある。筆者らはすでにTeV_6Se_8、TlV_5S_8のデインタ-カレ-ションや、Tlの代わりにKやRbをトンネル内に入れた化合物の合成の成果を発表している。今回の研究の目的はTl化合物とアルカリハライドとのイオン交換反応を高温で行なわわせることにより、新規なトンネル化合物を合成し、併せてその物性を測定することである。用いたハライドはNaI、KI、KBr、RbBr、CsBrである。反応温度はそれぞれのハライドの融点直上とした。以下に結果を列記する。TlV_6S_8のTlはNa、K、Rbとは100%置換、Csとは60%置換した。TlV_6Se_8のTlはNaとRbは90%、他とは約80%置換した。TlV_5S_8のTlはNa、K、Rbとは約90%、Csとは60%置換した。TlV_5Se_8のTlはNaとは90%、他とは約80%置換した。TlCr_5Se_8のTlはNaとは90%、K、Rbとは50%、Csとは25%置換した。TlTi_5Se_8のTlはNa、K、Rb、Csと90%以上置換した。さらに、Nb_6S_8、NbSe_8、Nb_6Te_8にはInが2.0までインタ-カレ-トされることがわかった。現在、全ての試料についての物性測定を遂行中である。