Abstract
本論文是研究以高溫高壓的水熱法,合成三價鐵的砷酸鹽化合物.在此研究 過程中,共合成出八個新的砷酸鹽化合物,且都能得到單晶,並利用單晶X- 光繞射儀鑑定所有化合物的結構.除此之外,也利用熱重量分析及超導量子 干涉磁量儀來探討化合物的熱性質及磁性.這八個新穎的化合物可分為四 個系列: (1). AFe3(HAsO4)2(AsO4)2 (A=Rb,K); K3Fe3(AsO4)4.H2O (2). AHFe4(OH)2(AsO4)4 (A=Rb,Cs) (3). A3Fe5O(OH)(AsO4) (A=Rb. Cs) (4). FeAsO4第一系列的三個化合物皆為層狀結構,每一層皆由FeO6八 面體共角連接形成,所有的陽離子或水分子都位在層之間.這三個化合物都 具有FeO6八面體與AsO4四面體共邊的特殊情形,在所有的砷酸鹽化合物中 是第一個例子.然而,這些層狀結構化合物也是在所有砷酸鹽化合物中的第 一個例子.第二系列為兩個等結構的化合物,其結構形式為線形洞狀結構, 陽離子則位於隧洞中.鐵八面體共邊形成四聚體,鄰近的四聚體由四面體共 角連接,形成沿a軸有隧洞的結構.第三系列也是兩個等結構的化合物.然 而,這兩個化合物同時具有四,五,六配位的三價鐵多面體,這在所有的砷酸 鹽化合物中亦是第一個例子.由於沿著a與b軸皆同時有隧洞存在,故此系列 的化合物為一個交叉隧洞的結構.最後一個化合物FeAsO4,其結構形式為 Garnet結構,在此化合物中具有一個八配位的鐵,是非常奇特也是待以研究 的地方.