高原子価の鉄イオンを含んだ酸化物の合成と物性

含高价铁离子氧化物的合成及物理性质

• 批准号: 06750696
• 负责人: 森本 正太郎
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750696/
• 关键词: 高原子価イオン; 鉄酸化物; 電荷不均化反応; ペロブスカイト; 構造解析; 電子密度分布

Feの高酸化状態でありその電子状態(3d)^4が,高温超伝導体で重要な役割を演じているCu^<2+>イオンの(3d)^9と非常な類似性を持っている,Fe^<4+>を含んだCaFeO_3について研究を行った.酸化剤にKIO_3,KC10_4,CrO_3,CaO_2を用いた高酸化雰囲気下の反応により,2〜3GPa,950〜1100℃の圧力・温度範囲での合成が可能であることを明らかにした.熱分析測定において昇温過程で,200℃付近の温度からFe^<3+>の酸化物であるCaFeO_<2.5>-への分解が始まり,Fe^<4+>の熱的な不安定性が確認された.さらに合成条件を検討し,酸化剤にCaO_2を用いることにより,粒径の比較的大きな100μm程度の単結晶合成にはじめて成功した.得られた結晶の多くは結晶軸関係を同じくした長周期構造を持つ酸素欠損相と思われる相が混在しており,CaFeO_<.5>-CaFeO_3系列における欠損配列の規則化に伴う超周期構造の存在が明かとなった.酸素欠損相を伴うわない結晶について,放射光X線を用い室温,113K(電荷不均化反応が完了していると思われる温度)における構造解析を行った.Fe^<4+>を含むが不均化反応を起こさないSrFeO_3との比較を行った.その結果,室温,113Kでの構造はともに斜方晶ペロブスカイト構造であることが明かとなった.Fe-O-Fe角度は,SrFeO_3での180°に対して,160°まで曲がっている.このことから,SrFeO_3とはFe-O-Fe間相互作用が異なることにより,CaFeO_3における不均化反応を誘起すると考えられる.Fe-O距離はSrFeO_3とほぼ同じであるが,室温でわずかに1方向に延びているFeO_6八面体は,113Kで正八面体に近づいており,不均化反応と関わりがあると考えられる.また差フーリエ合成図においてFe-O結合の中間に1.2e/A^3の余剰電子ピークがあり,4価のFeでの共有結合性の強さが示された.これは,クラスター軌道計算の結果とも一致している.

The high acidification state of Fe is the electronic state (3d)^4が, and the high temperature superconductor is important and the cutting performance is the same as Cu^<2+>イオンの(3d)^9とvery similar をholding っている,Fe^<4+>をcontaining んだCaFeO_3について research を行った.Acidification 剤にKI O_3, KC10_4, CrO_3, CaO_2 are used in high-acidification atmosphere, 2~3GPa, 950~110 The pressure and temperature range of 0℃ is the same as the synthetic method. Thermal analysis is used to measure the heating process, and the temperature is close to 200℃.らFe^<3+>の acid compound であるCaFeO_<2.5>-へのdecomposition がまり, Fe^<4+>の热な instability が confirmationされた.さらにSynthetic conditionsを検し,Acidification agentCaO_2をUse いることにより,The particle size is relatively largeきな100μm degree of crystallization The synthesis of にはじめて was successful. The られた crystal の多くは crystal axis relationship を the same じくしたlong period structure をhold つ acid element lack of phase と思 われるphase が mixedしており,CaFeO_<.5>-CaFeO_3 series におけるThe regularization of the defective arrangement and the existence of the super periodic structure が明かとなった.The acid element is damaged by the crystallization, and the radioactive X-ray is used at room temperature, 113K (charge uneven reaction is completed) Temperature)におけるStructural analysisを行った.Fe^<4+>をContainingむがUnevenization reactionを riseこさないSrFeO_3とのComparisonを行った.そThe results, room temperature, 113Kでのstructure はともにrhombohedral ペロブスカイトstructure であることが明かとなった.Fe-O-Fe angle は,SrFeO_3での180°に対して,160°までquがっている.このことから,SrFeO_3とはFe-O-Fe The interaction between CaFeO_3 and CaFeO_3 is uneven and the reaction is uneven and the reaction is induced by the reaction. O_3 とほぼ同じであるが, room temperature でわずかに1 direction に extension びているFeO_6 octahedron は, 113K octahedron close づいており, non-uniform inversion reaction test of the えられる.また difference フーリエ synthesis 図においてFe-O combined の中に1.2e/A^3の窰ELECTRONIC ピークがあり, 4価のFeでの Shared binding property のstrong さが Show された. これは, クラスター orbital calculation の results とも consistent している.