JPH0359011B2 - - Google Patents

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JPH0359011B2
JPH0359011B2 JP9605587A JP9605587A JPH0359011B2 JP H0359011 B2 JPH0359011 B2 JP H0359011B2 JP 9605587 A JP9605587 A JP 9605587A JP 9605587 A JP9605587 A JP 9605587A JP H0359011 B2 JPH0359011 B2 JP H0359011B2
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JP
Japan
Prior art keywords
compound
oxide
heated
decomposes
ybfezn
Prior art date
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Expired
Application number
JP9605587A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS63260824A (en
Inventor
Noboru Kimizuka
Naohiko Mori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO
Original Assignee
KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO
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Publication date
Application filed by KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO filed Critical KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

産業上の利用分野 本発明は磁性材料、半導体材料、触媒材料等と
して有用な新規化合物であるYbFeZn7O10で示さ
れる六方晶系の層状構造を有する化合物およびそ
の製造法に関する。 従来技術 従来、(Yb3+Fe3+O3oFe2+O(nは整数を示す)
で示される六方晶系の層状構造を有する化合物は
本出願人によつて合成され知られている。 YbFe2O4,Yb2Fe3O7,Yb3Fe4O10及び
Yb4Fe5O13の六方晶系としての格子定数、YbO1.5
層、FeO1.5層、Fe2O2.5層の単位格子内における
層数を示すと表−1の通りである。 これらの化合物は酸化鉄(FeO)1モルに対し
て、YbFeO3がnモル(n=1,2,3…)の割
合で化合していると考えられる層状構造を持つ化
合物である。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a compound having a hexagonal layered structure represented by YbFeZn 7 O 10 , which is a new compound useful as a magnetic material, a semiconductor material, a catalyst material, etc., and a method for producing the same. Conventional technology Conventionally, (Yb 3+ Fe 3+ O 3 ) o Fe 2+ O (n indicates an integer)
The compound having a hexagonal layered structure represented by is synthesized by the applicant and is known. YbFe 2 O 4 , Yb 2 Fe 3 O 7 , Yb 3 Fe 4 O 10 and
Lattice constant of Yb 4 Fe 5 O 13 as hexagonal system, YbO 1.5
Table 1 shows the number of layers in the unit cell, FeO 1.5 layer, and Fe 2 O 2.5 layer. These compounds have a layered structure in which YbFeO 3 is thought to be combined at a ratio of n moles (n=1, 2, 3, . . . ) per mole of iron oxide (FeO).

【表】 発明の目的 本発明は(YbFeO3oFeOの化学式において、
n=1/7に相当し、Fe2+の代わりにZn2+を置
きかえて得られた新規な化合物を提供するにあ
る。 発明の構成 本発明のYbFeZn7O10で示される化合物は、イ
オン結晶モデルではYb3+(Fe3+,Zn2+)Zn6 2+
O10 2-として記載され、その構造はYbO1.5層、
(Fe,Zn)O2.5層およびZnO層の積層によつて形
成されており、著しい構造異方性を持つことがそ
の特徴の一つである。Zn2+イオンの1/7は
Fe3+と共に(Fe3+,Zn2+)O2.5層を作り、残りの
6/7はZnO層を作つている。六方晶系としての
格子定数は次の通りである。 a=3.307±0.001(Å) c=72.19±0.01(Å) この化合物の面指数(hkl)、面間隔(d(Å))
(dpは実測値、dcは計算値を示す)及びX線に対
する相対反射強度(I(%))を示すと表−2の通
りである。 この化合物は磁性材料、半導体材料および触媒
材料として有用なものである。例えば、異方性の
強い2次元的性質を持つ磁性体・半導体および触
媒物質としての利用の可能性が考えられる。
[Table] Purpose of the invention The present invention is based on the chemical formula of (YbFeO 3 ) o FeO,
The object of the present invention is to provide a novel compound corresponding to n=1/7 and obtained by replacing Fe 2+ with Zn 2+ . Structure of the Invention The compound represented by YbFeZn 7 O 10 of the present invention is Yb 3+ (Fe 3+ ,Zn 2+ )Zn 6 2+ in the ionic crystal model.
Described as O 10 2- , its structure is YbO 1.5 layers,
It is formed by laminating a (Fe,Zn)O 2.5 layer and a ZnO layer, and one of its characteristics is that it has significant structural anisotropy. 1/7 of Zn 2+ ion is
Together with Fe 3+ , (Fe 3+ , Zn 2+ )O 2.5 layers are formed, and the remaining 6/7 forms a ZnO layer. The lattice constants as a hexagonal crystal system are as follows. a = 3.307 ± 0.001 (Å) c = 72.19 ± 0.01 (Å) Planar index (hkl), interplanar spacing (d (Å)) of this compound
(d p is an actual measured value, d c is a calculated value) and the relative reflection intensity (I (%)) for X-rays is shown in Table 2. This compound is useful as a magnetic material, a semiconductor material, and a catalytic material. For example, it is possible to use them as magnetic materials, semiconductors, and catalyst materials that have two-dimensional properties with strong anisotropy.

【表】【table】

【表】 この化合物は次の方法によつて製造し得られ
る。 金属イツテルビウムあるいは酸化イツテルビウ
ムもしくは加熱により酸化イツテルビウムに分解
される化合物と、金属鉄あるいは酸化鉄もしくは
加熱により酸化鉄に分解される化合物と、金属亜
鉛あるいは酸化亜鉛もしくは加熱により酸化亜鉛
に分解される化合物とを、Yb,FeおよびZnの割
合が原子比で1対1対7の割合で混合し、該混合
物を650℃以上の温度で、大気中、酸化性雰囲気
中あるいはYbおよびFeが各々3価イオン状態、
Znが2価イオン状態より還元されない還元雰囲
気中で加熱することによつて製造し得られる。 本発明に用いる出発物質は市販のものをそのま
ま使用してもよいが、化学反応を速やかに進行さ
せるためには粒径が小さい方がよく、特に10μm
以下であることが好ましい。 また、磁性材料、半導体材料として用いる場合
には不純物の混入をきらうので、純度の高いこと
が好ましい。出発物質が加熱により金属酸化物を
得る化合物としては、それぞれの金属の水酸化
物、炭酸塩、硝酸塩等が挙げられる。 原料はそのまま、あるいはアルコール類、アセ
トン等と共に充分に混合する。 原料の混合割合は、Yb,Fe,およびZnの割合
が原子比で1対1対7の割合であることが必要で
ある。これをはずすと目的とする化合物の単一相
を得ることができない。 この混合物を大気中、酸化性雰囲気中あるいは
YbおよびFeが各々3価イオン状態、Znが2価イ
オン状態から還元されない還元雰囲気中で650℃
以上で加熱する。加熱時間は数時間もしくはそれ
以上である。加熱の際の昇温速度には制約はな
い。加熱終了後急冷するか、あるいは大気中に急
激に引き出せばよい。 得られたYbFeZn7O10化合物の粉末は褐色であ
り、粉末X線回折法によつて結晶構造を有するこ
とが分かつた。その結晶構造は層状構造であり、
YbO1.5層,(Fe,Zn)O2.5層,およびZnO層の積
み重ねによつて形成されていることが分かつた。 実施例 純度99.99%以上の酸化イツテルビウム
(Yb2O3)粉末、純度99.9%以上の酸化鉄
(Fe2O3)粉末、および試薬特級の酸化亜鉛
(ZnO)粉末をモル比で1対1対14の割合に秤量
し、めのう乳鉢内でエタノールを加えて、約30分
間混合し、平均粒径数μmの微粉状混合物を得た。
該混合物を白金管内に封入し、1450℃に設定され
た管状シリコニツト炉内に入れ4日間加熱し、そ
の後、試料を炉外にとりだし室温まで急速に冷却
した。 得られた試料は、YbFeZn7O10の単一相であ
り、粉末X線回折法によつて、各面指数(hkl),
面間隔(dp)および相対反射強度を測定した結果
は表−2の通りであつた。 六方晶系としての格子定数は、 a=3.307±0.001(Å) c=72.19±0.01(Å) であつた。 上記の格子定数および表−2の面指数(hkl)
より算出した面間隔(dc(Å))は、実測の面間隔
(dp(Å))と極めてよく一致している。 発明の効果 本発明は磁性材料、半導体材料および触媒とし
て有用な新規化合物を提供する。
[Table] This compound can be produced by the following method. metal ytterbium or ytterbium oxide or a compound that decomposes into ytterbium oxide when heated; metal iron or iron oxide or a compound that decomposes into iron oxide when heated; metal zinc or zinc oxide or a compound that decomposes into zinc oxide when heated. Yb, Fe, and Zn are mixed in an atomic ratio of 1:1:7, and the mixture is heated at a temperature of 650°C or higher in the air, in an oxidizing atmosphere, or when Yb and Fe are Trivalent ion state,
It can be produced by heating in a reducing atmosphere in which Zn is not reduced from a divalent ion state. Commercially available starting materials may be used as they are, but in order for the chemical reaction to proceed quickly, it is better to have a small particle size, especially 10 μm.
It is preferable that it is below. Further, when used as a magnetic material or a semiconductor material, it is preferable to have high purity since contamination with impurities is avoided. Examples of compounds whose starting materials yield metal oxides by heating include hydroxides, carbonates, and nitrates of the respective metals. The raw materials are thoroughly mixed as they are or together with alcohols, acetone, etc. The mixing ratio of the raw materials requires that the ratio of Yb, Fe, and Zn be in an atomic ratio of 1:1:7. If this is removed, a single phase of the target compound cannot be obtained. This mixture is stored in the air, in an oxidizing atmosphere, or
650℃ in a reducing atmosphere where Yb and Fe are not reduced from the trivalent ion state and Zn from the divalent ion state.
Heat above. Heating time is several hours or more. There are no restrictions on the rate of temperature increase during heating. After heating, it can be rapidly cooled, or it can be rapidly drawn out into the atmosphere. The obtained YbFeZn 7 O 10 compound powder was brown in color and was found to have a crystalline structure by powder X-ray diffraction. Its crystal structure is layered,
It was found that it was formed by stacking 1.5 layers of YbO, 2.5 layers of (Fe, Zn)O, and a layer of ZnO. Example Ytterbium oxide (Yb 2 O 3 ) powder with a purity of 99.99% or more, iron oxide (Fe 2 O 3 ) powder with a purity of 99.9% or more, and reagent grade zinc oxide (ZnO) powder in a 1:1 molar ratio The mixture was weighed at a ratio of 14:1, ethanol was added in an agate mortar, and mixed for about 30 minutes to obtain a fine powder mixture with an average particle size of several μm.
The mixture was sealed in a platinum tube, placed in a tubular siliconite furnace set at 1450°C, and heated for 4 days, and then the sample was taken out of the furnace and rapidly cooled to room temperature. The obtained sample was a single phase of YbFeZn 7 O 10 , and the surface index (hkl),
The results of measuring the interplanar spacing (d p ) and relative reflection intensity are shown in Table 2. The lattice constants as a hexagonal crystal system were a=3.307±0.001 (Å) and c=72.19±0.01 (Å). The above lattice constants and the surface index (hkl) in Table 2
The calculated interplanar spacing (d c (Å)) is in extremely good agreement with the actually measured interplanar spacing (d p (Å)). Effects of the Invention The present invention provides novel compounds useful as magnetic materials, semiconductor materials, and catalysts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 YbFeZn7O10で示される六方晶系の層状構造
を有する化合物。 2 金属イツテルビウムあるいは酸化イツテルビ
ウムもしくは加熱により酸化イツテルビウムに分
解される化合物と、金属鉄あるいは酸化鉄もしく
は加熱により酸化鉄に分解される化合物と、金属
亜鉛あるいは酸化亜鉛もしくは加熱により酸化亜
鉛に分解される化合物とを、Yb,FeおよびZnの
割合が原子比で1対1対7の割合で混合し、該混
合物を650℃以上の温度で、大気中、酸化性雰囲
気中あるいはYbおよびFeが各々3価イオン状
態、Znが2価イオン状態より還元されない還元
雰囲気中で加熱することを特徴とする
YbFeZn7O10で示される六方晶系の層状構造を有
する化合物の製造法。
[Claims] A compound having a hexagonal layered structure represented by 1 YbFeZn 7 O 10 . 2. Metallic ytterbium or yzterbium oxide or a compound that decomposes into ytterbium oxide when heated; Metallic iron or iron oxide or a compound that decomposes into iron oxide when heated; Metallic zinc or zinc oxide or a compound that decomposes into zinc oxide when heated. Yb, Fe, and Zn are mixed in an atomic ratio of 1:1:7, and the mixture is heated in the air, in an oxidizing atmosphere, or in an oxidizing atmosphere at a temperature of 650°C or higher. It is characterized by heating in a reducing atmosphere where Zn is less reduced than the trivalent ion state and the divalent ion state, respectively.
A method for producing a compound having a hexagonal layered structure represented by YbFeZn 7 O 10 .
JP9605587A 1987-04-17 1987-04-17 Compound having hexagonal layer structure expressed by ybfezn7o10 and production thereof Granted JPS63260824A (en)

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