錯体を前駆体とする希土アルミネートの合成と結晶化学

Research Project

Project/Area Number	06241102
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	宍戸統悦東北大学, 金属材料研究所, 助手 (50125580)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	福田承生東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30199236) 堀内弘之東大, 院・理系研究科, 助教授 (80029892) 田中雅彦東北大学, 高エネ研放射光実験施設, 助手 (60249901)
Project Period (FY)	1994
Project Status	Completed (Fiscal Year 1994)
Budget Amount *help	¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000) Fiscal Year 1994: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords	希土オルソアルミネート / ペロブスカイト / 単結晶合成 / アルコレート / アークメルト法 / フラックス法 / 単結晶構造解析 / ソフトケミストリー
Research Abstract	フラックス法、反応燒結法、アークメルト法を用いて希土類オルソアルミネート;RA1O_3(R=La-Lu)化合物の単結晶と多結晶の合成を試みた。フラックス合成法では溶質調整に際し、一部、アルコキシドを出発物質を用いる方法を試みた。KFをフラックスとし、R=La〜Lu全てで単結晶を得た。単結晶はみな立体的に近い形である。そして、例えばErA1O_3の場合にはピンクといったようにR^<3+>に特有の色を呈す。サイズは一つの辺の長さが約30〜60μmである。ところでNdの場合には一桁大きい300〜600μmのサイズを示す。この場合、溶質調整の原料をアルコレートにしたために、KFに対して溶媒和しやすい溶質が得られたものと解釈される。溶質の未溶に起因する多核発生が避けられ、結果的に得られる個々の単結晶が大きくなったと考えられる。フラックス法による単結晶合成に際し、溶質の原料をアルコレートに求めることの有用性を確認した。R=La、Pr、Ndは三方晶系(空間群;R3c)に属する。CeAlO_3については三方晶系とする論文が圧倒的に多いが我々が得た単結晶についての解析データが正方晶(空間群;P4/mmm)である。R=Sm〜Luは全て斜方晶系(空間群;Pbnm)である。RA1O_3では特に重希土類において化合物形成が大変困難とされ、これまで高圧合成法が用いられてきている。今回、重希土類についても常圧下で単結晶が得られたのは注目される。一方、反応燒結法ではR=La-Tmの範囲で単相で多結晶化合物が得られる。R=Yb,Luにおいては今のところ目的化合物の単相化が達成されない。特にLuA1O_3の安定な温度の上限は低く、従って、合成温度を他より低く押さえる必要がある。アークメルト法ではR=La-Tmまで単相の多結晶化合物を得ることができる。しかしながら、この手法によればR=Yb、Luにおいてはオルソアルミネートは得られない。