| 研究概要 |
1次の5つのタイプのバナジン酸塩ガーネットの合成を行った;Type3:{A^+_2A^<2+>}[M^<2+>M^<3+>](V_3)O_<12>,Type4:{A^+A^<2+>_2}[M^+M^<3+>](V_3)O_<12>,Type5:{A^+A^<2+>_2}[M^<2+>_2](V_3)O_<12>,Type6:{A^<2+>_3}[M^+M^<2+>](V_3)O_<12> and Type7:{□_<0.5>A^<2+>_<2.5>}[M^<2+>_2](V_3)O_<12>, where A^+=Li^+,Cu^+,Na^+,Ag^+,K^+;A^<2+>=Cd^<2+>,Ca^<2+>,Sr^<2+>,Pb^<2+>;M^+=Li^+;M^<2+>=Ni^<2+>,Mg^<2+>,Co^<2+>,Cu^<2+>,Zn^<2+>,Mn^<2+>,Cd^<2+>;M^<3+>=Cr^<3+>,Fe^<3+>.新たに{Na_2Ca}[NiFe^<3+>](V_3)O_12,{A^+Ca_2}[LiCr^<3+>](V_3)O_<12>,ここでA^+=Li^+,Na^+{A^+Ca_2}[LiFe^<3+>](V_3)O_<12>,ここでA^+=Li^+, Cu^+, Na^+, Ag^+,{LiCa_2}[M^<2+>_2])V_3)O^<12>.ここでM^<2+>=Co^<2+>,Mn^<2+>,{KCa_2}[Mn_2](V_3)O_<12>,{Ca_3}[LiCd](V_3)O_<12>そして{Pb_3{[LiM^<2+>](V_3)O_<12>,ここでM^<2+>=Mg^<2+>, Co^<2+>,Zn^<2+>,Mn^<2+>,Cd^<2+>の合成に成功した・タイプ3と4ではわずかなガーネットしかできなかった.タイプ5,6および7ではイオン半径がSr^<2+>の方がPb^<2+>より小さいにもかかわらず、Ca^<2+>をSr^<2+>で置換したほうがPb^<2+>で置換したよりも固溶が制限された.この原因は"硬い酸軟らかい酸の原理"に帰される.タイプ5,6および7においてM^<2+>=Cu^<2+>の場合には多くの組成においてガーネットの生成がCu^<2+>の"ヤーンテラー効果"のために非常に制限された.
2バナジン酸塩ガーネット(NaCa_2M_2V_3O_<12>,M=Ni, Mg or Co)がNaVO_3フラックスから良い形をした結晶を成長させて研究されて.優位なF面が低い過飽和度で結晶を成長させることで決定され,低温では{110}面、高温では{211}面であるが見出された.この変化は,温度上昇に伴う8面体サイトにおける結合の長さと12面体サイトにおけるそれとの比における変化に帰された.低温領域で結晶が大きく成長すると{110}面に加えてかなりの{211}面が現れた.一方,高温領域では{110}面が{211}面に加えて現れた.これらの現象は,結晶サイズの増加に伴う結晶の表面への溶質輸送の速度の増加によって引き起こされる表面カイネティクスに帰された.
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