スピネル型複合酸化物中の遷移金属イオンの状態解析

研究課題番号:02650560

1991年度 研究実績報告書


代表者

    • 八尾 健
    • 研究者番号:50115953
    • 京都大学・工学部・助手

研究課題基本情報

研究概要

本年度において、EXAFSによるスピネル型結晶の陽イオン分布解析のプログラムの改良並びに粉末X線解析リ-トベルトプログラムの作製を行い、ニッケル・亜鉛フェライト固溶体の陽イオン分布解析に適用した。ニッケル・亜鉛フェライトは、高抵抗で保持力が大きく、磁気記録・再生用のヘッド材料として広く用いられている。飽和磁化、残留磁気等の磁気的性質は、その組成や作製条件によって変化する。固溶体の組成とその構造の関係を明らかにすることは重要であるが、ニッケル、亜鉛、鉄の原子番号が近いため、X線回折法により陽イオン分布を直接解析することは困難であり、陽イオン分布についての明確な知見は得られていなかった。1200℃で種々の組成の固溶体を作成し、本学超強力X線回折実験質のEXAFS測定装置を用いて、ニッケル、亜鉛、鉄のEXAFSを測定し、陽イオン分布を求めた。この時、四面体サイトを占めるニッケル、亜鉛、鉄の合計が1モルになる条件下で、全てのイオンの分布を最適化する手法を用いた。また。リ-トベルト解析によって得られた標準物質の陽イオン分布を用いて、EXAFS解析のための位相シフトを求めた。ニッケル・亜鉛フェライトでは、ニッケルイオンが主に八面体サイトを占め、亜鉛イオンが主に四面体サイト優先性並びに共有結合性から導かれる亜鉛イオンの四面体サイト優先性とよく一致するものである。静電エネルギ-、結晶場エネルギ-、及び分極エネルギ-等を評価することにより、スピネル型結晶の陽イオン分布をかなり正確に予測することが可能であった。

発表文献

  • Takeshi YAO: "EXAFS Study of Cation Distribution in Nickel Aluminate Ferrites" Journal of the American Ceramic Society. 74. 314-317 (1991),

  • 八尾 健: "低酸素分圧下における鉄スピネルの分解" 日本セラミックス協会学術論文誌. 99. 639-641 (1991),

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