1998 Fiscal Year Annual Research Report
アルカリ金属アジ化物を用いた多成分系金属窒化物の合成と結晶化学
Project/Area Number |
09650726
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
山根 久典 東北大学, 素材工学研究所, 助教授 (20191364)
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Keywords | 窒化物 / 金属ナトリウム / 単結晶 / X線結晶構造解析 |
Research Abstract |
金属ナトリウム融液をフラックスに用いることにより、アルカリ土類金属を含む新しい3元系窒化物の単結晶を作製し、それらの結晶構造を明らかにした。出発物質にはアルカリ土類金属、希土類金属、典型金属元素、フラックスのナトリウム金属および窒素源のアジ化ナトリウムを用いた。これらの原料をアルゴンガス雰囲気のグローブボックス中で秤量し、ステンレススチール製チューブ内に封入した。出発原料とステンレススチールとの反応が見られた場合には、タングステンやモリブデン、ニオブなどの金属シートでチューブ内を覆い反応容器とした。チューブをアルゴンガス雰囲気中摂氏700〜800度で加熱した。加熱後、チューブ内のナトリウムフラックスを液体アンモニアを用いて取り除いた。単結晶は空気中で不安定なため、ガラスキャピラリー内にアルゴンガスとともに単結晶を封入し、X線回折強度の測定を行った。 ストロンチウム-ガリウム-窒素系の合成では、大きさ1mm以下の黄色で透明な板状結晶が得られた。X線回折データの解析した結果、この結晶が斜方晶系(格子定数はa=5.9579(12)、b=10.2851(2)、c=9.5567(2)Å)で空間群がPnnaであることを明らかになった。窒化ストロンチウムガリウムの結晶構造は、窒化ストロンチウムアルミニウムと同型構造で、解析の結果得られた格子定数はa=5.9579(12)、b=10.2851(2)、c=9.5567(2)Åである。各々のGa原子はN原子により四面体四配位されており、四面体の2つの稜が共有されることにより一次元鎖が形成されている。ストロンチウム原子は窒素原子に六配位されている。
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