金属内包シリコンクラスターの磁気共鳴

金属封装硅团簇的磁共振

• 批准号: 08640741
• 负责人: 塩谷 優
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08640741/
• 关键词: ナトリウム金属内包; シリコンクラスレート; 磁気共鳴; 電子スピン共鳴; 温度依存ESRスペクトル; 電子状態; 熱電子励起; X線回折

本研究の目的は、金属内包シリコンクラスター化合物の電子状態を磁気共鳴法により研究することである.得られた結果を以下に記す。1)NaSiを出発物質として高温、高真空下で脱ナトリウム反応を行なうことにより、ナトリウム金属内包シリコンクラスレートを合成した.2)X線構造解析により、Na_XSi_<46>およびNa_XSi_<136>構造(1.5<x<24)をもつ2種類のシリコンクラスレートの生成を確認できた。3)Na_3Si_<136>化合物の4KESRでは、Na原子による4本線の超微細分裂(HFS)が明瞭に観測できた。4)4K-300Kの温度域でNe原子のHFS強度の温度依存性を観測した。その結果、40K以下の低温域では常磁性キューリ則に従うが、温度上昇に従いキューリ則からのずれが大きくなることが解った。5)HFS強度の温度依存性の解析より、キューリ則からのずれは温度上昇に伴うナトリウム3_S電子の伝導帯への熱励起に帰属でき、Na原子と伝導体のエネルギー差として0.001eVが評価できた。さらに、Na原子のHFS値より、42%の電子はナトリウム3_S軌道に、残り58%の電子はシリコン骨格に分布していることも解った。

The purpose of this study is to investigate the electronic states of metal inclusion compounds by magnetic resonance spectroscopy. The results are as follows. 1)NaSi emitting substances are synthesized under high temperature and high vacuum conditions. 2) X-ray structural analysis <46>is carried out to confirm the formation of two kinds of NaSi emitting substances<136>. 3) <136>The ultra-fine splitting (HFS) of Na_3Si_(4) compounds was investigated. 4) The temperature dependence of HFS intensity of Ne atoms in the temperature range of 4K-300K was measured. The results are as follows: In the low temperature range below 40K, the magnetic field is changed, and in the high temperature range, the magnetic field is changed. 5) Analysis of the temperature dependence of HFS intensity and temperature rise accompanied by thermal excitation of 3_S electron conduction band and Na atom conduction band. In addition, the HFS value of Na atoms, 42% of the electrons, and 58% of the electrons are distributed in the 3_S orbital.

项目成果

川治 均ら: "シリコンクラスレートおよび層状シリコンの合成、構造と物性" 表面科学. 18・3. 149-155 (1997)

Hitoshi Kawaji 等：“硅包合物和层状硅的合成、结构和物理性质”表面科学 18・3（1997）。