希土類-遷移金属ワイドギャップ酸窒化物のノンストイキオメトリ・粒子径依存色調制御

稀土过渡金属宽禁带氮氧化物的非化学计量和粒径依赖性色调控制

基本信息

批准号：
19018020
负责人：
森賀俊広
金额：
$ 0.9万
依托单位：
The University of Tokushima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

ペロブスカイト型LaTiO_2Nは、NH_3流量などの条件を変えO/N比を増加させると試料の光学バンドギャップが大きくなり、これとは独立にTi/La比が大きくなると試料の拡散反射率(明るさ)は減少することが報告されている。この反射率の減少は、電気的中性を保つために黒色を呈する低原子価のTiが生成するためではないかと考えた。そこでLa^<3+>の一部をSr^<2+>に置き換えることにより(La,Sr)TiO_2N系を合成した。本研究では、O/N比やTi/La比あるいはSr/La比などの非化学量論性が光学特性に及ぼす影響を、X線光電子分光法を使用し構成元素の電子状態の観点から検討した。酸窒化物試料は錯体重合法とアンモニア窒化法を使用して行った。形式電荷から考えればLa^<3+>Ti^<4+>O_2^<2->N^<3->となり、この酸窒化物においてO/N比が増加あるいはTi/La比が増加するとTiが還元されるのではないかと思われた。しかし、LaTiO_2Nにおいて、O/N比を大きくするとTiはより高原子価になるが、Ti/La比を変化させても、Laの一部をSrで置換しても、Tiの電子状態は変化しないことが明らかになった。Laの一部をSrで置換すると拡散反射率の向上が見られるが、この原因はSr置換に伴い意図しないTi/(La+Sr)比の減少が生じ、結果としてTi/La比を減少させた場合と同様の効果が出たのではないかと考えられた。

据报道，当变化的条件（例如NH_3流速）增加的O/N比增加时，样品的光条间隙增加，而当Ti/La比独立增加时，样品的弥散反射（亮度）减少。我们认为反射率的降低是由于表现出黑色的低价ti的形成，以维持电气中立。因此，将La^<3+的一部分替换为SR^<2+>以合成（LA，SR）TIO_2N系统。在这项研究中，使用X射线光电镜的构成元素的电子状态，从构成元素的电子状态的角度检查了非缩写计量法，例如O/N比，Ti/LA比或SR/LA比对光学性质的影响。使用复杂的聚合和硝化氨进行氧硝酸盐样品。考虑到正式电荷，它会变成la^<3+> ti^<4+> O_2^<2-> n^<3->，并且当O/N比增加或Ti/La比在此氧二硝基中增加时Ti将减少。但是，在LATIO_2N中，较高的O/N比率导致较高的价值，但是已经发现，即使更改Ti/La比率或LA的一部分被SR取代，TI的电子状态也不会改变。用SR代替LA的一部分显示出弥漫性反射率的改善，但人们认为这是因为SR替代导致Ti/（La+SR）比率的意外降低，从而产生与Ti/La比降低时相同的作用。