5価ウラン複合酸化物(ペロフスカイト型および蛍石型)における交換相互作用

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63634503
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 三宅 千枝 大阪大学, 工学部, 助教授 (70028976)
• Keywords: 5価ウラン / ペロフスカイト型複合酸化物 / 起交換相互作用 / Curieweiss law / 八面体対称 / 蛍石型複合酸化物 / weiss-Constant / 有効ボーア磁子数

Research Abstract

1.ペロフスカイト型複合酸化物の合成と磁化率の測定
ペロフスカイト型複合酸化物としてRbUO_3を対象とした。Rb化合物は高純度で得られ難いのでduPont社から特に供与された高純度Rb_2CO_3を用いて、前処理した二酸化ウランとの固相反応により合成した。Rb_2CO_3は吸湿性であり、且つ高温での蒸気圧が高いので注意を要する。200℃までは真空加熱乾燥であり、その後はアルゴン気流中において500℃〜700℃で200時間加熱反応させた。生成物の同定はX線回析パターンを、ASTMカードのものと比較して、Rb_2CO_3であることを確認した。格子定数は、431〓である。
磁化率の測定は、Faraday型ねじれ磁気天秤により2K〜温室領域において行った。また磁化率の磁場依存性を室温、液体窒素温度および液体ヘリウム温度で、1〜7Kガウスの範囲で測定し、試験中に強磁性不純物の含まれないことを確認した。磁化率は50K以上でcurie-weiss則に従い、weiss定数そして-24K、有効ボーア磁子数として0.589、また温度依存性のない常磁性磁化率として0.6×10^<-3>(cgsemu/mol)が得られた。磁化率-温度曲線は30K〜35Kにわたりなめらかな極大を示す。Li、Na、K-UO_3が鋭いピークを示すのとは対象的である。
2.蛍石型複合酸化物の合成と磁化率の測定
5価のウランを含む蛍石型複合酸化物としてMgU_2O_6を取り上げた。合成にはまずMgUO_4を合成し、次いでMgU_2O_6を得る方法を取った。現在合成の第一段階にある。MgUO_4の磁化率-温度曲線が温度に依存しない常磁性を現わすことから、結晶中のウラニルユニットによる温度依存性のない常磁性によるものと考えられる。これは赤外吸収スペクトルからも確認されている。