短波長放射光による遷移金属化合物中の電子密度分布の測定

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02044051
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 丸茂 文幸 東京工業大学, 工業材料研究所, 教授 (10013492)
• 研究分担者: HALL S.R. 西オーストラリア大学, 結晶学センター, 助教授 ; SPADACCINI N 西オーストラリア大学, コンピューター科学科, 講師 ; MASLEN E.N. 西オーストラリア大学, 結晶学センター, 教授 ; 石澤 伸夫 東京工業大学, 工業材料研究所, 助教授 (90151365) ; 伊藤 徹三 神奈川工科大学, 工学部, 教授 (60087400) ; 大隅 一政 高エネルギー物理学研究所, 放射光実験施設, 助教授 (70011715) ; 佐藤 能雅 東京大学, 薬学部, 教授 (30150014)
• キーワード: X線回折 / 放射光 / 消衰効果 / ペロブスカイト型構造 / 温度因子 / 超伝導

研究概要

1.ペプロスカイト型構造をもつKNiF_3及びKZnF_3結晶について、それぞれ0.5と0.7Aの放射光(SR)を用いて、単結晶法によりX線回折積分強度の測定を行った。KZnF_3及びKNiF_3については、一部機能を追加したXTALプログラムシステムにより測定デ-タの解析を行い、次の実験結果を得た。
(1)KZnF_3 30μm程度の微小結晶を用いて強度の測定を行った。0.5AのSRでは2944個の反射デ-タを得、うち結晶学的に独立なものは104個であった。解析の結果得られた最終信頼度因子はR=0.019、Rw=0.015であった。0.7AのSRでは3105個の反射デ-タを得、独立のものは104個であった。また、最終信頼度因子はR=0.008Rw=0.006であった。精度の高い0.7AのSRによるデ-タの解析結果は、MoKα線により得たデ-タの解析結果より約5%小さい温度因子を与えた。これはMoKα線による測定の場合150μm程度の結晶を用いているため消衰効果の補正を必要とするが、その補正が正確に行えていないことによる。また、Znの電荷はMoKα線によるデ-タの解析では小さく見積り過ぎていることも明らかとなった。その原因も消衰効果の補正の不正確さにある。
(2)KNiF_3直径約170μmの球状試料を用い、0.5AのSRにより496個の反射デ-タを得た。結晶学的に独立なものは79個であった。解析の結果、最終信頼度因子R=0.016、Rw=0.015を得た。この結晶の場合も大きい試料が使われたため、通常の方法による消衰効果補正後も、化学的に合理的な電子密度分布が得られなかった。
2.超伝導相転移点を37.5KにもつLa_<1.88>Sr_<0.12>CuO_4結晶の回折強度デ-タを室温及び120Kで測定した。直径110μmの球状試料を用いた室温のデ-タの解析結果から、20μm程度の微小結晶を用い、SRによる測定の必要なことが分った。

研究成果

• [文献書誌] N.Spadaccini,E.N.Maslen: "The Electron Density Distribution in KZnF_3 From Xーray Diffraction Data Collected at 0.5 and 0.7A" Acta Crystallographica.
• [文献書誌] M.Ohgaki,F.Marumo K.Tanaka: "Extinction Effect in Integrated Intensities Collected with Short Wavelength Xーrays" Mineralogical Journal.